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デマンドレスポンスの需給調整能力評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04098
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21010:電力工学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

原 亮一  北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (80361872)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードデマンドレスポンス / 電力需給調整力 / CGS / 電力需給調整能力 / リソースアグリゲーション
研究成果の概要

本研究では需要家による電気の使い方を直接的・間接的に制御するデマンドレスポンス(DR)の持つ需給調整能力を評価する手法を開発するとともに,複数の需要家側リソースを集約(アグリゲーション)する手法を開発した。その有効性を,ある仮想的なエネル ギー供給会社を想定した計算機シミュレーションにより検証した。
需要家側リソースの活用は,リソースの提供者である需要家,そしてそれを束ねて活用するアグリゲータの双方にとってコストメリットのある枠組みであることを示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在進行している電力システム改革においては,電力系統の需給バランスを維持するための調整力を広く公募する調整力市場の本格活用に向けて動いている。本研究で開発した需要家側リソースの活用は,こうした調整力を調達する範囲を家庭レベルまで行き届かせる技術であり,重要な社会インフラである電力システムをより安定かつ低コストで運用することに大きく寄与すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 最適確率潮流計算を用いたオフグリッド運用計画手法2021

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa Takuto、Hara Ryoichi、Kita Hiroyuki、Taima Tomoya、Mabuchi Hiroyuki、Shoji Tomoaki、Yoshinaga Jun
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)

      巻: 141 号: 2 ページ: 103-112

    • DOI

      10.1541/ieejpes.141.103

    • NAID

      130007979629

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • 年月日
      2021-02-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水素製造プロセスを需要として含むマイクログリッドの2段階運用手法2021

    • 著者名/発表者名
      Kida Yushi、Hara Ryoichi、Kita Hiroyuki、Koguma Yuji、Inamura Akinobu、Hamaguchi Kenichi
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)

      巻: 141 号: 2 ページ: 113-120

    • DOI

      10.1541/ieejpes.141.113

    • NAID

      130007979647

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • 年月日
      2021-02-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 需給調整に貢献するコージェネレーションシステムの設備設計に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yuta、Hara Ryoichi、Kita Hiroyuki、Takeda Kiyotaka
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)

      巻: 140 号: 3 ページ: 219-228

    • DOI

      10.1541/ieejpes.140.219

    • NAID

      130007804336

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • 年月日
      2020-03-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 需給調整力提供を目的としたアグリゲータにより統括されるコージェネレーションシステムの最適運用2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yuta、Hara Ryoichi、Kita Hiroyuki、Takeda Kiyotaka
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)

      巻: 139 号: 2 ページ: 56-65

    • DOI

      10.1541/ieejpes.139.56

    • NAID

      130007599786

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • 年月日
      2019-02-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HP/BG併用熱供給システムを用いた風力発電の計画発電手法2018

    • 著者名/発表者名
      Hara Ryoichi、Kita Hiroyuki、Ishikawa Shiho、Hirase Takayuki
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)

      巻: 138 号: 6 ページ: 521-528

    • DOI

      10.1541/ieejpes.138.521

    • NAID

      130007382718

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • 年月日
      2018-06-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of Magnitude and Duration of Load Variation Compensatedby Synchronous Generators’ Inertia-Application to Off-grid Operation Scheduling -2021

    • 著者名/発表者名
      Takuto Ohsawa, Ryoichi Hara, Hiroyuki Kita, Tomokazu Sato, Hiroyuki Mabuchi, Satoru Akagi, Jun Yoshinaga
    • 学会等名
      The 4th International Workshop on Power Engineering in Remote Islands (IWPI2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 最適確率潮流計算を用いたオフグリッド運用計画手法 -逸脱電力量に着目した計画手法の基礎検討-2020

    • 著者名/発表者名
      大澤拓門, 原亮一, 北裕幸, 佐藤知一, 庄司智昭
    • 学会等名
      令和二年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 最適確率潮流計算を用いたオフグリッド運用計画手法 -容量制約の緩和に関する検討-2020

    • 著者名/発表者名
      大澤拓門, 原亮一, 北裕幸, 佐藤知一, 庄司智昭
    • 学会等名
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 水素製造プロセスを需要として含むマイクログリッドの運用手法 ーモデル予測制御型の運用手法の提案ー2020

    • 著者名/発表者名
      喜田勇志, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 水素製造プロセスを需要として含むマイクログリッドの2段階運用手法2020

    • 著者名/発表者名
      喜田勇志, 原亮一, 北裕幸, 小熊祐司, 稲村彰信, 濱口謙一
    • 学会等名
      令和2年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 最適確率潮流計算を用いたオフグリッド運用計画手法 -短周期変動を考慮した運用手法の開発-2020

    • 著者名/発表者名
      大澤拓門, 原亮一, 北裕幸, 泰間智也, 馬渕裕之, 庄司智昭, 吉永淳
    • 学会等名
      令和2年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 系統運用における家庭用暖房機制御によるデマンドレスポンスの経済性評価2020

    • 著者名/発表者名
      橋本 崇弘,原 亮一,北 裕幸
    • 学会等名
      令和2年電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 乳牛ふん尿のバイオガス化による総合的利用システムの開発 -実測出力データに基づくBG制御手法の提案-2020

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 石川志保, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和2年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 配電系統における需要家側リソースの利用可能量評価に関する基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      久井智晴, 原亮一, 北裕幸, 酒井誠二, 西島栄伺, 平尾宏明
    • 学会等名
      令和2年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 寒冷地における家庭用暖房機制御による需給調整能力の試算に関する基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      橋本崇弘, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 配電系統における分散型エネルギー資源の利用可能量評価に関する基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      久井智晴, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳牛ふん尿のバイオガス化による総合的利用システムの開発 ―現地調査に基づく運用方法の基礎検討―2019

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 石川志保, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] コージェネレーションシステムと蓄電池の協調による需給調整力提供能力評価2019

    • 著者名/発表者名
      小牧祐太, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討 -実機試験による計画発電の有効性検証-2019

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 需給調整への貢献を考慮した家庭用CGSと蓄電池の最適容量設計手法2019

    • 著者名/発表者名
      小牧祐太, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-必要蓄電池容量削減効果の検証-2019

    • 著者名/発表者名
      石丸啓吾, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討 -年間シミュレーションによる計画発電の評価-2019

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-HP/BGの起動停止特性を考慮した制御手法-2019

    • 著者名/発表者名
      市川翼, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-実証設備による変動抑制効果の検証-2019

    • 著者名/発表者名
      市川翼, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 需給調整市場に参加するアグリゲータに統括されるコージェネレーションシステムの運用-調整実績に基づく市場の入札戦略の検討-2019

    • 著者名/発表者名
      中村勇太, 原亮一, 北裕幸, 武田清賢
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討 -実証設備による計画発電の検証-2019

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Equivalent Energy Storage Capability of Combined Heat Pump and Biogas Engine Generator System2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Hara, Hiroyuki Kita, Shiho Ishikawa
    • 学会等名
      20th Power System Computation Conference (PSCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討 ―バイオガス発生量が与える変動抑制能力への影響力の評価―2018

    • 著者名/発表者名
      市川翼, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      平成30年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電力需給調整に貢献するコージェネレーションシステムの運用に関する検討 ―需要の不確実性を考慮した調整能力評価―2018

    • 著者名/発表者名
      中村勇太, 原亮一, 北裕幸, 武田清賢
    • 学会等名
      平成30年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電力需給調整に貢献する蓄電池を有するコージェネレーションシステムの最適容量設計に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      小牧祐太, 中村勇太, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      平成30年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電力需給調整に貢献するコージェネレーションシステムの最適構成に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      中村勇太, 原亮一, 北裕幸, 武田清賢
    • 学会等名
      平成30年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討―変動抑制能力と経済性を考慮した最適なプラント設計―2018

    • 著者名/発表者名
      秋岡竜太, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      平成30年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-機器特性を考慮した計画発電の制御手法開発-2018

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      平成30年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-実証試験による制御手法の評価-2018

    • 著者名/発表者名
      市川翼, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      平成30年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 調整力提供を目的としたアグリゲータにより統括されるコージェネレーションシステムの最適運用2018

    • 著者名/発表者名
      中村勇太, 原亮一, 北裕幸, 武田清賢
    • 学会等名
      平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討―ガスバッグ・蓄熱槽容量増設によるシステムの性能への影響―2018

    • 著者名/発表者名
      秋岡竜太, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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