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2019 年度 実施状況報告書

デマンドレスポンスの需給調整能力評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04098
研究機関北海道大学

研究代表者

原 亮一  北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (80361872)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードデマンドレスポンス / 電力需給調整能力 / CGS
研究実績の概要

本研究では需要家による電気の使い方を直接的・間接的に制御するデマンドデスポンス(DR)の持つ需給調整能力を評価するための手法を開発するとともに,その効果を実際の需要データに基づいて定量的に評価することを目的としている。
そのために2018年度においてはΔkWh能力と名付けた,調整力そのものの大きさ(ΔkW能力)とその継続時間との積として定義したΔkWh能力を定義するとともに,特に電力需要と熱需要の双方を有する需要家を対象として,その評価方法を確立した。2019年度においては,多数の調整力提供リソースを技術的・経済的な意味で効率的に集約(アグリゲーション)するための手法を開発した。確立した手法は,アグリゲーションを実施する主体(アグリゲータ)と各リソースとが個別に価格と量を交渉可能なフレームであり,最終的には,個別リソースの自由意志に基づいて適切な量を確保可能な手法である。その有効性は,ある仮想的なエネルギー供給会社を想定した計算機シミュレーションにより検証した。その結果,アグリゲータとリソース提供者の双方にとってコストメリットのある枠組みであることを数値的に例証することができた。一方で,この試算結果は今後創設・運営が予定されている電力の需給調整市場の市場動向に左右される部分もあるため,その動きを継続的に観察し,適宜シミュレーションジョン件に反映していくことが望ましい。これについては2020年度以降の継続検討課題としたい。

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

本研究課題では,【項目1】ΔkWh能力の評価方法の確立と定量的評価,【項目2-1】小容量多数のリソースアグリゲーション手法の開発,ならびに【項目2-2】北 海道地域を対象としたDRリソースの有用性評価を研究項目として掲げ,それぞれ2018年度,2019年度ならびに2020年度に実施を計画していた。 前述の通り,2019年度までに予定していた【項目1】【項目2】は一定の成果を得ている。

今後の研究の推進方策

当初の予定通り,【項目2-2】北 海道地域を対象としたDRリソースの有用性評価を実施する。その際,これまで中心的に考慮してきたCGSだけでなく,北海道のエネルギー需要において大きな割合を占める暖房需要について,これまでの化石燃料消費型の暖房から電気式の暖房へシフトされた状況も想定しながら,需給調整能力としての価値を評価する予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Study on Installation Design of Cogeneration Systems Contribute to Provide the Demand and Supply Regulation2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yuta、Hara Ryoichi、Kita Hiroyuki、Takeda Kiyotaka
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Power and Energy

      巻: 140 ページ: 219~228

    • DOI

      10.1541/ieejpes.140.219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Operation of Co-generation System Coordinated by Aggregator for Providing the Demand and Supply Regulation Capacity2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yuta、Hara Ryoichi、Kita Hiroyuki、Takeda Kiyotaka
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Power and Energy

      巻: 139 ページ: 56~65

    • DOI

      10.1541/ieejpes.139.56

    • 査読あり
  • [学会発表] 乳牛ふん尿のバイオガス化による総合的利用システムの開発 -実測出力データに基づくBG制御手法の提案-2020

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 石川志保, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和2年電気学会全国大会
  • [学会発表] 配電系統における需要家側リソースの利用可能量評価に関する基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      久井智晴, 原亮一, 北裕幸, 酒井誠二, 西島栄伺, 平尾宏明
    • 学会等名
      令和2年電気学会全国大会
  • [学会発表] 寒冷地における家庭用暖房機制御による需給調整能力の試算に関する基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      橋本崇弘, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [学会発表] 配電系統における分散型エネルギー資源の利用可能量評価に関する基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      久井智晴, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [学会発表] 乳牛ふん尿のバイオガス化による総合的利用システムの開発 ―現地調査に基づく運用方法の基礎検討―2019

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 石川志保, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [学会発表] コージェネレーションシステムと蓄電池の協調による需給調整力提供能力評価2019

    • 著者名/発表者名
      小牧祐太, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      電気学会電力技術・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 -実機試験による計画発電の有効性検証-2019

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [学会発表] 需給調整への貢献を考慮した家庭用CGSと蓄電池の最適容量設計手法2019

    • 著者名/発表者名
      小牧祐太, 原亮一, 北裕幸
    • 学会等名
      令和元年電気学会電力・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-必要蓄電池容量削減効果の検証-2019

    • 著者名/発表者名
      石丸啓吾, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      令和元年電気学会電力・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 -年間シミュレーションによる計画発電の評価-2019

    • 著者名/発表者名
      横山凌, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • 学会等名
      令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会

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公開日: 2021-01-27  

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