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2017 年度 実績報告書

再生可能エネルギー出力変動抑制のためのHP/CGS併用熱供給システム

研究課題

研究課題/領域番号 15H03954
研究機関北海道大学

研究代表者

北 裕幸  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (30214779)

研究分担者 原 亮一  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (80361872)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード電力系統工学 / 再生可能エネルギー / 太陽光発電 / 風力発電 / コージェネレーション
研究実績の概要

本研究では,電力系統の安定運用に責任を持つ送配電事業者(上位層),多数分散して存在するヒートポンプ/コージェネレーションシステム(HP/CGSシステム)を統括するアグリゲータ(中位層),HP/CGSシステム所有者(下位層)からなる3階層の経済主体を想定し,それらが相互に協調しながら再生可能エネルギー(RE)電源出力のランプ変動を抑制するための制御・運用手法を開発してきている.本年度は,より実際的な運用を考慮して手法の改良を行うと共に,提案システムの導入によって再生可能エネルギー電源の導入可能性がどの程度拡大するかを定量的に評価した.具体的には,以下の項目について研究を実施した.
(1)RE電源のランプ変動予測誤差に伴う制御要求量の修正:上位層レベルにおける,HP/CGSシステムが担うべき制御要求量は,前日のRE電源の出力予測値に基づいて決定する必要がある.しかしながら,前日予測値には必然的に誤差が含まれるため,当日の運用においてはRE電源の最新の出力予測情報をオンラインで収集し,前日に求めた目標値を適切に修正していく必要がある.そこで,修正に伴う中位層,下位層の運用制御手法を開発した.また,予測誤差に対してロバストな制御要求量及び制御目標値の決定手法についても検討した.
(2)RE電源の導入拡大量の評価:将来的なコージェネレーションの導入量推定に基づき,HP/CGSシステムによる電力系統全体の調整力増大量を算定し,それに伴ってRE電源の導入可能量がどの程度拡大するかを定量的に評価した.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件)

  • [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
      原 亮一,北 裕幸,石川志保,平瀬貴之
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 分冊

      巻: 138 ページ: 掲載決定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力変動抑制の検討2017

    • 著者名/発表者名
      濱本 篤志,原 亮一,北 裕幸
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 分冊

      巻: 137 ページ: 446-452

    • 査読あり
  • [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-実証設備のモデリングおよびシミュレーション-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年電力系統技術研究会
  • [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-設備容量増設による変動抑制能力への影響-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年電気学会全国大会
  • [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 -HP台数制御を考慮した計画発電の検証-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年電気学会全国大会
  • [学会発表] 需給調整力提供を目的とした複数コージェネレーションシステムの運用計画に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      中村勇太,原 亮一,北 裕幸,横川 誠,武田清賢
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会
  • [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ー複数システムを対象とした制御手法の検討ー2017

    • 著者名/発表者名
      床本彩帆,原 亮一,北 裕幸,田中英一,石川志保
    • 学会等名
      平成29年電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [学会発表] 電力需給調整力提供を目的とした複数のコージェネレーションシステムの運用計画に関する基礎検討-系統による影響を考慮した調整能力評価-2017

    • 著者名/発表者名
      中村勇太,原 亮一,北 裕幸,田中英一,横川 誠,武田清賢
    • 学会等名
      平成29年電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [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-実証設備の特性を考慮したシミュレーション-2017

    • 著者名/発表者名
      市川 翼,原 亮一,北 裕幸,田中英一,石川志保
    • 学会等名
      平成29年電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [学会発表] 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2017

    • 著者名/発表者名
      原 亮一,北 裕幸,石川志保,平瀬貴之
    • 学会等名
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • [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-複数サイトを対象とした運用計画策定手法の精度検証-2017

    • 著者名/発表者名
      床本彩帆,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • 学会等名
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • [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-実証設備の特性試験結果-2017

    • 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29年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • [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 -実証設備のシミュレーションモデル-2017

    • 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29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [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 -複数システムを対象とした制御手法による年間シミュレーション-2017

    • 著者名/発表者名
      床本彩帆,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • 学会等名
      平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [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 -プラント条件に対する最適なサイト設計の基礎検討-2017

    • 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29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [学会発表] 電力需給調整力提供を目的とした複数のコージェネレーションシステムの運用計画に関する基礎検討 -調整力割り当て方法に関する一考察-2017

    • 著者名/発表者名
      中村勇太,原亮一,北裕幸,横川誠,武田清賢
    • 学会等名
      平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [学会発表] 蓄熱システム紹介(酪農大学での蓄熱システム実証を踏まえて)2017

    • 著者名/発表者名
      北 裕幸
    • 学会等名
      第12回再生可能エネルギー世界展示会&フォーラム,JCREフォーラム(分科会10) :エネルギーネットワーク(エネルギーネットワークの最前線~再エネ導入拡大に向けた蓄エネシステムの利用~)
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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