| 研究課題/領域番号 |
23K03901
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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21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
平田 研二 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (40314364)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | エネルギ需要・供給ネットワーク / 分散協調運用 / エネルギー需要・供給ネットワーク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
需要家, これらを束ねる複数のアグリゲータにより構成されるコミュニティ型エネルギー需要・供給ネットワークを設定し, 公共の利得確保を実現する構造設計および日々の運用方策を探求する. コミュニティの期待効用を最大化する蓄電リソースの最適導入計画, および日々の最適運用方策を探求し, 人々の生活の基盤であるエネルギーシステムの安定運用と低コスト化を目指す.
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| 研究実績の概要 |
需要家、これらを束ねる複数のアグリゲータにより構成されるコミュニティ型エネルギー需要・供給ネットワークを設定し、公共の利得確保を実現する構造設計および日々の運用方策を探求する。コミュニティの期待効用を最大化する蓄電リソースの最適導入計画、および日々の最適運用方策を探求し、人々の生活の基盤であるエネルギーシステムの安定運用と低コスト化を目指す。需要家が導入する蓄電リソースがもたらす期待効用の推定法確立を目指し、期待コストの推定手順を提案した。また具体的な需要データを利用した場合について、期待効用の推定結果を報告した。エネルギー需要・供給ネットワークの分散協調運用問題として、需要拠点に着目した運用を検討した。とくにここでは、需要拠点特有の問題として、連続値出力機器と離散値出力機器の混在、またこれにより引き起こされるチャタリング現象に着目し、これの回避方策を提案した。また仮想発電所を実現するための分散協調運用問題では、発電設備、蓄電設備、需要を含む実験結果を報告し、その有効性を検証した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
需要家が導入する蓄電リソースがもたらす期待効用の推定法確立を目指し、期待コストの推定手順を提案した。需要家が導入した蓄電リソースを個人で運用する場合、複数の需要家それぞれが蓄電リソースを導入しさらにこれを共有運用する場合の期待効用推定手順を提案した。期待効用の推定には、需要に関する確率密度関数が必要となるが、これば実際の需要データから推定が可能であり、蓄電リソースの導入を検討する需要家による期待効用の試算が可能となっている。提案する期待効用の推定手順を利用し、蓄電池導入価格の違いが年間の電力購入価格に与える影響の推定結果を示した。エネルギー需要・供給ネットワークの分散協調運用問題として、需要拠点に着目した運用を検討した。とくにここでは、需要拠点特有の問題として、連続値出力機器と離散値出力機器の混在、またこれにより引き起こされるチャタリング現象に着目し、これの回避方策を提案した。チャタリング現象発生条件の解析結果を明らかにするとともに、これに基づくチャタリング現象の回避方策を提案した。提案するチャタリング現象の回避方策は、個々の離散値出力機器によるチャタリング現象の分散的な推定と動作モードの切り換えにより実現される。したがって回避方策は分散実装が可能となっており、複数の連続値出力機器と離散値出力機器から構成される大規模な需要拠点への導入が容易となっている。また連続値出力機器、離散値出力機器の接続離脱といった、大規模な需要拠点では不可避な構成の変化にも対応が可能となっている。仮想発電所を実現するための分散協調運用問題では、発電設備、蓄電設備、需要の基本的な構成設備を含む実機実験を実施し、その有効性を検証した。
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| 今後の研究の推進方策 |
需要拠点の運用では、チャタリング現象の回避を可能とする十分に実用的な運用方策が提案されたと考えている。その実用性を検証するための実機実験の実施などを検討していく。また充放電司令値に遅延なく適応できる蓄電リソースの時定数の短さに着目し、周波数変動の抑制などを目指した新たな需要拠点の運用方策の検討も可能と考えている。仮想発電所を実現するための分散協調運用問題では、実機実験を実施しその有効性を検証することができた。今後は、発電設備の離脱といった不具合の発生時の応答の検証を進める必要がある。さらに実際の工場負荷が接続されるような状況での運用実験を実施し、実系統への適用を目指した検証も重要と考えている。
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