Design Method for Basis of Demand Response Programs

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04325
• 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: Gifu University
• Principal Investigator: Takano Hirotaka 岐阜大学, 工学部, 准教授 (50435426)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ディマンドリスポンス / エネルギーマネジメント / 最適化 / インセンティブ / 電気料金 / 電力取引 / スマートグリッド

Outline of Final Research Achievements

Demand response (DR) program is a framework that changes electricity consuming patterns by changes of electricity rate or incentive payments. Since the DR programs brings controllability in demand side without huge investment costs, they are highly expected as an efficient alternative to the traditional power supply-demand balancing operations. However, there are still significant issues in the actual DR programs on setting of the electricity rates and the rebate levels while ensuring their resources. The authors propose a theoretical approach that calculates the optimal values of the electricity rate and the rebate level in DR programs based on the framework of social welfare maximization (SWM). The proposal makes the contributions of the DR measurable as increment/decrement of the surplus functions and sets the optimal values of the electricity rate and the rebate level from the standpoint of minimal burden on the DR programs.

Free Research Field

電力工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ディマンドリスポンス（DR）は，電力需給の逼迫時や電力の卸市場価格の高騰時に電力消費を減らすよう設計された電力料金体系，あるいは報酬によって電力消費行動の抑制を促すよう設計された仕組みを指す。ただし，DR を理論的に設計する手段は確立されておらず，海外の事例や従来の電力システム運用で培った知識や経験などを元に設計しているのが実情である。本研究は，中立性を重視して電力料金，リベート，卸市場価格の基準を算定する理論を構築するもので，DR を単なる概念として捉えるのではなく，電力需給運用時の有力な可制御要素として組み込めるようにするものと期待している。