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2015 年度 実績報告書

持続可能システム構築に向けた再生可能エネルギー普及促進策の統合分析

研究課題

研究課題/領域番号 15H02975
研究機関東京理科大学

研究代表者

高嶋 隆太  東京理科大学, 理工学部, 講師 (50401138)

研究分担者 森 俊介  東京理科大学, 理工学部, 教授 (80147503)
田中 誠  政策研究大学院大学, その他の研究科, 教授 (10377137)
鳥海 重喜  中央大学, 理工学部, 准教授 (60455441)
鈴木 正昭  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10431842)
田中 未来  東京理科大学, 理工学部, 助教 (40737053)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード再生可能エネルギー / 電力市場 / 固定価格買取制度 / 利用割合基準制度 / 理論競争モデル / 電源構成モデル / エージェントベースシミュレーション / 投資決定理論
研究実績の概要

本年度は,(1)理論競争モデル(主担当:田中誠・田中未来),(2)電源構成モデル(主担当:森),(3)エージェントベースシミュレーションモデル(主担当:鈴木),(4)送電線ネットワークの可視化(主担当:鳥海)のそれぞれの研究項目を,以下のように遂行した。
(1)本年度は,社会厚生の観点からFIT制度とRPS制度を選択することが可能なモデルの拡張を行った。その結果,それぞれの制度を個別に考えるときと比較し,制度を選択できる場合の方が社会厚生の価値は高くなることがわかった。さらに,そのときの最適な固定価格と利用割合基準を同時に導出し,固定価格と利用割合基準に対する二酸化炭素排出の社会的費用の影響が明らかとなった。
(2)本年度は,これまで構築してきた電源構成モデルに地域特性を取り入れるため,複数の地域に分けることにより,送電系統の制約を考慮した電源構成モデルの構築を行った。また,それぞれの地域の天候条件を取り入れ,電源構成に対する太陽光発電導入の影響について分析を行った。
(3)電力市場やREC市場における発電事業者の意思決定に対する再生可能エネルギー普及促進策の影響を分析するエージェントベースシミュレーションモデルの構築を目標とし,本年度は,完全競争市場へのRPS制度の影響について分析した先行研究であるFischer (2010)の理論モデルをもとに基本モデルの構築を行った。
(4)既存の太陽光や風力発電の設置場所と,将来,設置予定の電源の場所と既存の送電線ネットワークの位置関係をGISにより可視化し,現状の位置関係の整理を行った。
本年度は,それぞれの研究進捗ついての報告会を3回(5月,9月,3月)実施し,3月の報告会においては,それぞれの項目の補完や比較について議論を行った。また,上記の成果の一部を,国内の学会や海外の国際会議,論文誌にて発表を行った。

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

当初の計画を多少変更はしたが,おおむね順調に進んでいるものと考えられる。それぞれの研究項目についての詳細は以下のとおりである。
(1)当初の予定どおり,基本モデルとして電源投資を考慮したモデルの構築を行った。しかしながら,モデルが複雑である一方,導出された結果に対し興味のあるものがほとんど得られなかったことから,上記のとおりFIT制度とRPS制度を選択するようなモデル構築に変更を行った。設定自体の変更はあったが,再生可能エネルギー普及促進策と市場均衡に関する研究としては,大きな変更ではないと考える。
(2)本年度の計画では,地域特性やエネルギー市場価格の不確実性を考慮した電源構成モデルの構築をすることであったが,予定どおりその一つの地域特性についてモデル化を行った。また,近年の再生可能エネルギー政策をモデルに組み込むことを目標としていたが,それぞれの地域の天候状況と太陽光発電の設備容量を考えたモデルを構築したことにより,本目標に向け,大きな進捗であったと考える。
(3)FIT制度やRPS制度を分析するための電力市場とREC市場のエージェントベースシミュレーションモデルを構築することが目標であったが,まずは,RPS制度に注目し,先行研究をもとにRPS制度と市場内エージェントの意思決定との相互作用を分析する基本モデルの構築を行った。本基本モデルの構築により,今後,当初の計画であった研究項目(1)との共同分析が可能になるものと考える。
(4)当初の予定どおり本年度は,送電線ネットワークの可視化と電源設置場所のデータ整理を行った。この他に,これをもとに新規電源の設置場所について分析する予定であったが,これについては来年度以降実施する予定である。
本年度は,上記項目のいくつかの進捗を国内学会や国際会議で発表し,関連研究者と議論することができ,来年度の研究目標が明確になったものと考える。

今後の研究の推進方策

今後はこれまでの項目,(1)~(4)に加え,経済性のみならず社会性の観点から分析をすることを考え,(5)再生可能エネルギー普及に関する支払意思額について分析することを考えている。それぞれの項目の今後の研究の詳細は以下のとおりである。(1)再生可能エネルギー普及促進策のFIT制度とRPS制度の経済性比較を行う。特に,市場均衡に対する電力価格,FIT価格,RPS要求割合への影響を分析するとともに,既存,再生可能エネルギーそれぞれの企業数の影響について明らかにする。(2)本年度構築した最適電源構成モデルに,現在検討されているFIT制度の見直し案を組み込むことにより,それぞれのFIT制度案が電源構成にどのように影響を及ぼすかについて分析を行う。(3)FITやRPSなどの再生可能エネルギー普及促進策の影響を分析するための電力市場とREC市場のマルチエージェントシミュレーションモデルを構築する。エージェントベース分析と理論分析の相違点を明らかにすると共に,各利害関係者の意思決定のダイナミクスを分析・理解し,政策影響のメカニズムを解明する。(4)本年度に引き続き,太陽光や風力電源の設置場所と新規の送電線ネットワークの位置関係を地理情報システムにより可視化することで,新規の位置関係を整理し,これらのデータを研究項目(1)や(2)に組み込み,それぞれのモデルを拡張することを考えている。(5)再生可能エネルギーの普及や電源構成についてのアンケート調査を実施し,社会全体に対する再生可能エネルギーの支払意思額について分析する。
本年度は,それぞれの項目の研究を個別に遂行したが,今後は,研究代表者を中心にモデルの補完や比較分析を行うことを考えている。また,研究成果については昨年同様,それぞれの項目における進捗を国内学会や国際会議で発表すると共にORやエネルギー系のジャーナルに投稿することを考えている。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University College London
  • [国際共同研究] University of California, Santa Cruz(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, Santa Cruz
  • [国際共同研究] NTNU(Norway)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      NTNU
  • [雑誌論文] Pollution Thresholds under Uncertainty in Asymmetric Duopoly2016

    • 著者名/発表者名
      後藤允,高嶋隆太,辻村元男
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 1983 ページ: 27-40

  • [雑誌論文] 媒介変数表現に基づくJEPXスポット電力供給・需要関数の推定2016

    • 著者名/発表者名
      山田雄二,牧本直樹,後藤順哉,高嶋隆太
    • 雑誌名

      ジャフィージャーナル

      巻: 15 ページ: 64-93

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predicting Future Uncertainty Constraints on Global Warming Projections2016

    • 著者名/発表者名
      H. Shiogama, D. Stone, S. Emori, K. Takahashi, S. Mori, A. Maeda, Y. Ishizaki, M. R. Allen
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/srep18903

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Are Targets for Renewable Portfolio Standards Too Low? The Impact of Market Structure on Energy Policy2016

    • 著者名/発表者名
      Afzal Siddiqui, Makoto Tanaka, Yihsu Chen
    • 雑誌名

      European Journal of Operational Research

      巻: 250 ページ: 328-341

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A New Approach of Carbon Emission Allocation among Stakeholders: An Expansion of Multiregional and Multisectoral Dynamic Energy-Economic Model THERESIA2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Mori
    • 雑誌名

      Journal of Economic Structures

      巻: 5 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1186/s40008-016-0036-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A Development of a Global Fossil Fuel Market Simulation Model Focusing on Supply Functions2016

    • 著者名/発表者名
      Fumito Shimokawa, Deddy P.Koesrindartoto, Kazuhisa Kamegai, Shunsuke Mori
    • 学会等名
      IRES 30-th International Conference
    • 発表場所
      Imperial Pattaya Hotel, Pattaya City, Thailand
    • 年月日
      2016-02-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 市場の地域性を考慮した世界天然ガス需給モデルの構築と評価2016

    • 著者名/発表者名
      神崎浩之,森俊介,亀谷和久
    • 学会等名
      第32回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      砂防会館,東京
    • 年月日
      2016-02-02 – 2016-02-03
  • [学会発表] 供給面に着目した世界化石燃料市場短期シミュレーションモデルの構築2016

    • 著者名/発表者名
      下川史人,Deddy P. Lpesrindartoto,森俊介,亀谷和久
    • 学会等名
      第32回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      砂防会館,東京
    • 年月日
      2016-02-02 – 2016-02-03
  • [学会発表] 再生可能エネルギー普及促進策と市場均衡-FITとRPSの選択-2016

    • 著者名/発表者名
      高嶋隆太
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会オリンピック・パラリンピックとOR特設研究部会・エネルギーグループ
    • 発表場所
      東京ガス(株)四谷クラブ,東京
    • 年月日
      2016-01-28
    • 招待講演
  • [学会発表] LNG燃料調達と発電コストの関係2015

    • 著者名/発表者名
      藤原崇宏,高嶋隆太,鳥海重喜
    • 学会等名
      「都市のOR」ワークショップ2015
    • 発表場所
      南山大学名古屋キャンパス
    • 年月日
      2015-12-13
  • [学会発表] RPSとFITの経済性比較:社会厚生と市場均衡2015

    • 著者名/発表者名
      本田毅,鴨林裕太,高嶋隆太,田中誠,Yihsu Chen
    • 学会等名
      「都市のOR」ワークショップ2015
    • 発表場所
      南山大学名古屋キャンパス
    • 年月日
      2015-12-13
  • [学会発表] Capacity Mechanisms and Investment Decisions in Electricity Market2015

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Takashima, Yuto Takano, Naoki Makimoto, Yuji Yamada
    • 学会等名
      Workshop on Systems Management and Control
    • 発表場所
      University of Tsukuba, Tokyo
    • 年月日
      2015-12-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An Economic Evaluation of CO2 Emissions Reductions from Marine Transportations of LNG2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Toriumi, Ryuta Takashima
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2015
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center, Pennsylvania, USA
    • 年月日
      2015-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Equilibrium Investment Strategies in Renewable Portfolio Standards under Uncertainty2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kamobayashi, Ryuta Takashima, Makoto Tanaka, Yihsu Chen
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2015
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center, Pennsylvania, USA
    • 年月日
      2015-11-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Stopping Game with Investment Spillover Effect2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Maeda, Motoh Tsujimura, Ryuta Takashima
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2015
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center, Pennsylvania, USA
    • 年月日
      2015-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Capacity Mechanisms and Investment Decisions in Electricity Market2015

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Takashima, Yuto Takano, Naoki Makimoto, Yuji Yamada
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2015
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center, Pennsylvania, USA
    • 年月日
      2015-11-01
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シナリオ戦略技法によるエネルギーマネジメント・システムのデザイン2015

    • 著者名/発表者名
      高森寛,柳井浩,高嶋隆太
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2015年秋季研究発表大会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      2015-09-11
  • [学会発表] LNG海上輸送の経済性と価格リスクの評価2015

    • 著者名/発表者名
      高嶋隆太,鳥海重喜
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2015年秋季研究発表大会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      2015-09-11
  • [学会発表] 小売事業者の電力調達戦略に対する容量メカニズムの影響2015

    • 著者名/発表者名
      高嶋隆太,風間龍,山田雄二,牧本直樹
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2015年秋季研究発表大会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      2015-09-10
  • [学会発表] Pathways to be Opened towards Low Carbon Society - Findings on Multi-model Comparison in ICA-RUS Project2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Mori, Toyoaki Washida, Atsushi Kurosawa, Toshihiko Masui
    • 学会等名
      Our Common Future
    • 発表場所
      UNESCO, Paris, France
    • 年月日
      2015-07-07 – 2015-07-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Market Premium Options in Feed-in Tariff2015

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Takashima, Yuta Tamura
    • 学会等名
      17th British-French-German Conference on Optimization
    • 発表場所
      Imperial College London, London, UK
    • 年月日
      2015-06-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 日射量変化の不確実性を考慮した 太陽光発電の導入ポテンシャル評価2015

    • 著者名/発表者名
      小島紘明,森俊介,亀谷和久
    • 学会等名
      第34回エネルギー・資源学会研究発表会
    • 発表場所
      砂防会館,東京
    • 年月日
      2015-06-09 – 2015-06-10
  • [学会発表] 天候の不確実性を考慮した9電力事業者への大規模太陽光発電導入の評価2015

    • 著者名/発表者名
      横濱早貴,森俊介,亀谷和久
    • 学会等名
      第34回エネルギー・資源学会研究発表会
    • 発表場所
      砂防会館,東京
    • 年月日
      2015-06-09 – 2015-06-10
  • [学会発表] LNG海上輸送の経済性とリスクの評価2015

    • 著者名/発表者名
      高嶋隆太
    • 学会等名
      エネルギー・環境問題研究会
    • 発表場所
      エネルギー・環境問題研究会,一般財団法人商工会館,東京
    • 年月日
      2015-05-14
    • 招待講演
  • [図書] 「エネルギー転換をどう進めるか」シリーズ環境政策の新地平32015

    • 著者名/発表者名
      新澤秀則,森俊介編著,著者8名
    • 総ページ数
      189 (1-54)
    • 出版者
      岩波書店

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-08-26  

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