2020 Fiscal Year Annual Research Report
Electric Power Systems under Carbon Constraints and Marketization
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20H00649
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
大島 堅一 龍谷大学, 政策学部, 教授 (00295437)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 啓二 公益財団法人自然エネルギー財団, 事業局, 研究員(移行) (00560583)
歌川 学 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (40356572)
山下 英俊 一橋大学, 大学院経済学研究科, 准教授 (50323449)
林 大祐 立命館大学, 国際関係学部, 准教授 (50732848)
竹濱 朝美 立命館大学, 産業社会学部, 教授 (60202157)
安田 陽 京都大学, 経済学研究科, 特任教授 (70268316)
高村 ゆかり 東京大学, 未来ビジョン研究センター, 教授 (70303518)
高橋 洋 都留文科大学, 教養学部, 教授 (80456201)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 再生可能エネルギー / 地域分散型エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1）政策分析班では、欧州において、公正な市場環境が整備された上で再エネの市場統合が進められたこと、余剰再エネ電力を有効活用するための、消費部門のセクターカップリングが本格化しつつあることを確認した。加えて、FiPに関する欧州制度の実績に関する文献レビューを行し、FiPがインバランスの低減に寄与すること、第二に、変動性への対応はほとんどみられないこと、第三にリスク上昇に伴う金利上昇が発電コストを悪化させることを把握した。
2）市場設計分析班では、電力市場についてモデルを用いて定量評価を行っている国内外の先行研究をレビューし、本研究における分析手法として市場参加者を個別にモデル内で表現するエージェントベースモデルを採用することを決定した。既存のエージェントベースモデルでは利益最大化が各主体の行動原理とされることが一般的であり、本研究で構築するモデルでも同様の原理を採用することとした。
3）地域経済分析班では、福島県を対象とした2011年版拡張産業連関表を作成した。また、2012-2020年度における福島県の再生可能エネルギー発電事業の約2割が、県内に本社を置く事業者によって実施されたことを明らかにした。再生可能エネルギー先駆けの地を目指す福島県においても、地域主導の再生可能エネルギー発電事業は限定的であることが分かった。
4）電力需給・系統解析班では、TIMESを用いたエネルギー技術モデルにより日本全国の送電線および発電所を模擬し、社会コストが最小化される2050年までの最適電源構成を予測した。また、2030年に、原子力発電停止と再エネ電力比率45％を目標に、風力発電70GW、太陽光発電107GWを導入する場合について、地域間連系線拡張と炭素税によるCO2削減の効果を検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1）政策分析班、2）市場設計分析班、3）地域経済分析班、4）電力需給・系統解析班いずれもが設定した課題について研究を進め、成果を上げていることから、「おおむね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
1）政策分析班では、欧州のセクターカップリング等の研究を引き続き進めるとともに、これらシステム改革の日本での展開を検証する。また、FiPに関しては欧州においても実証的な研究が少ないことから、FiPの制度目的を分析するための有効なツールについて考察を進める。
2）市場設計分析班では、エージェントベースモデルを用いた電力市場に関する先行研究において、卸電力市場の制度設計にのみ焦点を当てたものが主で、需給調整市場と卸電力市場の組み合わせのように、異なる市場を同時に扱うモデルは少ないことが判明した。今後は、異なる市場を組み合わせ、制度の差異や市場参加者の行動の差異などによって取引結果にどのような差異が生じるかを分析できるモデルを構築していく。
3）地域経済分析班では、福島県の脱炭素化による地域経済効果を定量評価するために、再生可能エネルギーと省エネルギー技術を中心としたボトムアップシナリオを作成し、2011年版拡張産業連関表を利用して産業連関分析を試みる。また、再生可能エネルギー発電事業の所有構造を、東北地方に対象を拡げて分析する。
4）電力需給・系統解析班では、電力市場設計・運用の評価に関し日本に焦点を当てて研究を進める。加えて、電力需給・系統解析に関しては、地域間連系線の拡張規模、蓄電池の導入規模、炭素税導入による電力コストへの影響について、西日本、東日本の特性を分析する。IEA Net Zero排出シナリオを参照して、再エネ電力比率45％および60％の達成可能性を考察する。電気自動車（EV）充電と揚水発電の揚水運転、ヒートポンプ加温稼働の時間プログラムの最適な時間プログラム、デマンドレスポンス活用による蓄電地導入規模の節約効果を考察する。
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