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期待効用理論に基づく電力系統の新たな供給信頼度指標の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04330
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
研究機関熊本大学

研究代表者

宮内 肇  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (20181977)

研究分担者 三澤 哲也  名古屋市立大学, 大学院経済学研究科, 教授 (10190620)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード電力システム / 供給信頼度 / 価値尺度 / 確率分布 / 電力不足確率 / 下方リスク / 供給信頼度指標 / 電力系統 / 再生可能エネルギー / リスク鋭感的価値尺度 / リスク回避度 / 内部リスク回避度 / 電力系統工学 / 期待効用理論
研究開始時の研究の概要

電力系統の供給信頼度は、これまで停電などの事象分布の期待値で論じられてきた。系統の発電機が同期発電機だけである時代から、今、太陽光発電や風力発電など再生可能エネルギー電源が大量に導入されて電力供給を担う時代に変わりつつある。それに伴い、停電などの事象分布の様相も変わりつつあり、供給信頼度を期待値だけで論じていると、事象分布の変化から、停電のリスクを十分に表現できない可能性がある。
そこで本研究では、市場流通性の低い財の価値評価法である期待効用理論に基づく効用無差別価格を供給信頼度評価に応用することで、停電などの事象分布を考慮した電力系統の新しい供給信頼度指標を開発し、その有効性を検証する。

研究成果の概要

従来の電力系統の供給信頼度指標は、停電時間などの確率分布の期待値として表現されている。近年、再生可能エネルギー電源の導入に伴い電源構成とともにその確率分布も変化している。期待値は確率分布のごく一部の情報に過ぎないことから、我々は、確率分布全体を評価することができるリスク鋭感的価値尺度(RSVM)を用いた供給信頼度評価を提案している。RSVMを用いた供給信頼度評価の有用性を、IEEE RTSと離島系統を例題系統として検証する。特に、従来の供給信頼度指標では同等と評価された場合でも、RSVMは大きな供給支障があれば信頼度を低く評価することを示す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年再生可能エネルギー電源が大量導入され、電力系統の電源構成が大きく変わっているにも拘らず、期待値を用いた従来の供給信頼度指標で系統の信頼度を評価している。これは本研究でも明らかにしたように停電時間などの確率分布の様相が変わっていることから、場合によっては系統の信頼度を正しく評価できていない場合もあり得る。その課題に対し、確率分布全体の評価を行う信頼度評価指標を提案している点で、学術的にも社会的にも意義がある。
さらに、元々リスク鋭感的価値尺度は経済学の分野で財を評価する指標であるが、それを全く分野の異なる電力システム工学に適用し、文理の学際分野での展開を図った点で、学術的意義が高い。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] ファイナンスにおけるリスク評価手法の電力・エネルギー分野への適用2021

    • 著者名/発表者名
      三澤哲也,宮内 肇
    • 雑誌名

      電気学会誌

      巻: 141 号: 8 ページ: 496-499

    • DOI

      10.1541/ieejjournal.141.496

    • NAID

      130008070188

    • ISSN
      1340-5551, 1881-4190
    • 年月日
      2021-08-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リスク鋭感的価値尺度を用いた供給信頼度指標2019

    • 著者名/発表者名
      古川 義英, 宮内 肇, 三澤 哲也
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)

      巻: 139 号: 5 ページ: 356-362

    • DOI

      10.1541/ieejpes.139.356

    • NAID

      130007641308

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • 年月日
      2019-05-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] リスク鋭感的価値尺度を応用した電力系統の供給信頼度指標2021

    • 著者名/発表者名
      宮内 肇、三澤哲也
    • 学会等名
      令和3年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of Risk Sensitive Value Measure on Electric Power Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Hajime Miyauchi, Tetsuya Misawa
    • 学会等名
      1st International Conference on Electrical and Information Technology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 再生可能エネルギー電源をもつ電力系統のIRRAによる供給信頼度評価2021

    • 著者名/発表者名
      廣山康貴、宮内 肇、三澤哲也
    • 学会等名
      令和3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
      2021 実績報告書
  • [学会発表] リスク鋭感的価値尺度に基づく電力系統の供給信頼度評価2021

    • 著者名/発表者名
      嶺川 宙貴, 宮内肇, 廣山康貴, 三澤 哲也
    • 学会等名
      令和3年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リスク鋭感的価値尺度に基づく電力系統における供給信頼度評価2020

    • 著者名/発表者名
      嶺川宙貴, 宮内 肇, 三澤哲也, 廣山康貴
    • 学会等名
      令和2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
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] RSVMとIRRAによる再生可能エネルギー電源をもつ電力系統の供給信頼度評価2020

    • 著者名/発表者名
      廣山康貴, 宮内 肇, 三澤哲也, 嶺川宙貴
    • 学会等名
      令和2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
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 小規模水力発電と分散型電源を有する孤立電力系統の供給信頼度2019

    • 著者名/発表者名
      秋庭 駿、宮内 肇
    • 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] 様々な電源構成におけるリスク鋭感的価値尺度に基づく供給信頼度評価2019

    • 著者名/発表者名
      嶺川宙貴、宮内 肇、古賀貴裕
    • 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] RSVM法による風力発電事業の事業価値評価とそれに基づく投資規模と年平均風速の相関2019

    • 著者名/発表者名
      吉本大悟、宮内 肇、三澤哲也
    • 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] RSVMに基づく燃料調整コストを考慮した新規火力発電事業の事業価値評価2019

    • 著者名/発表者名
      井筒晴海、宮内 肇、吉本大悟、古賀貴裕
    • 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] 再生可能エネルギー電源をもつ電力系統のRSVMを用いた供給信頼度評価2019

    • 著者名/発表者名
      古賀貴裕、宮内 肇、三澤哲也
    • 学会等名
      令和元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
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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