Optimal management of distributed energy resources for flexibility dispatch toward high penetration of PV

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04320
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Aki Hirohisa 筑波大学, システム情報系, 准教授 (70356343)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池上 貴志 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70534460)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 系統調整力 / 分散エネルギー源 / 再生可能エネルギー / エネルギー機器 / エネルギーマネジメントシステム

Outline of Final Research Achievements

An energy management system model was developed that takes into account the uncertainties in energy demand and solar insolation predictions, and the activation of the provision of grid flexibility. Numerical simulation results show that electricity prices (incentives) can be adjusted appropriately and that sufficient grid flexibility can be procured from prosumers. The heat pump water heater is widely used in residential dwellings as a hot water supply device, and is expected to be utilized as a low-cost grid flexibility resource in the future. In the verification of the actual system, as in the simulation, it was possible to meet the demand for hot water while coping with the uncertainty of energy demand, demonstrating the effectiveness of the developed control method and system.

Free Research Field

エネルギーシステム工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

再生可能エネルギーの大規模普及を進めていく上で電力系統における調整力不足が障害となっている。本研究の成果を活用することで、一般住宅に広く普及している機器を活用し、系統対策コストの低減が可能となる。これにより、再生可能エネルギーの普及に要する社会的費用の低減が可能となり、一層の普及加速が期待できる。学術的には、需要側も電力系統運用に貢献できることが示され、電力工学においてパラダイムシフトを促すことができる。