| 研究課題/領域番号 |
19K04320
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
安芸 裕久 筑波大学, システム情報系, 准教授 (70356343)
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| 研究分担者 |
池上 貴志 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70534460)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | 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 / エネルギーマネジメント / 電力系統調整力 / CO2ヒートポンプ給湯機 / 分散型エネルギー資源 / モデル予測制御 / 最適化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
太陽光発電普及に伴って電力系統運用の需給バランス維持に支障が生じつつある。対策としてフレキシビリティ（調整力）の強化が求められ、大規模蓄電池といった系統への設備増強が検討されているが、大きなコストを要する。需要家が保有する機器を、系統の状況に合わせて運用することで調整力を提供でき、これまで需要家のエネルギー需要や系統の状況が既知である場合の運用技術が開発されてきた。本研究では、実用化に向けてエネルギー需要や系統状況の不確実生を考慮した需要家機器の運用技術の開発と実機による検証とを行う。これにより、需要家機器による調整力提供のための運用技術開発を、実用化に向けて大きく進展させることができる。
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| 研究成果の概要 |
エネルギー需要・日射予測の不確実性を考慮し、調整力提供発動までを考慮したエネルギーマネジメントシステムモデルを開発した。数値シミュレーションの結果，電力価格が適正に調整され、十分な調整力が需要家から調達できることが示された。設置機器別に見ると、調整力提供に一番大きく貢献するのは蓄電池であり、ついでヒートポンプ給湯機となることがわかった。ヒートポンプ給湯機は広く住宅に普及しており、今後低コスト系統調整力資源として活用が期待される。実機検証においても、シミュレーション時と同様にエネルギー需要の不確実性に対応し、温水需要を満たすことができ、開発された制御手法とシステムの有効性が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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。
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