| 研究課題/領域番号 |
20K14715
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
今中 政輝 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 特任助教 (70758458)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 再生可能エネルギー / 太陽光発電 / デマンドレスポンス / 可制御負荷 / 送水システム / ヒートポンプ給湯機 / 最適化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、2030年から2050年の将来を対象に、人口数万人規模の大規模な離島に着目した電力・エネルギーモデルを構築し、蓄電池やデマンドレスポンスの運用手法を提案し、その効果を解析する。今年度は、最適化モデルによって大規模離島における複数種類の可制御負荷の挙動を解析するモデルを構築した。合わせて、可制御負荷の電力需要シフト可能な時間スケールが可制御負荷ごとに異なり、また季節性があることの影響を確認するため、最適化区間を1日とした場合と2週間とした場合の比較検討を行った。
モデルでは、電源として太陽光発電・風力発電とディーゼル発電を模擬し、需要側では通常の電力需要に加えて、ヒートポンプ給湯機、蓄電池に加えて、宮古島に特徴的な負荷である送水システムを模擬した。
年間を通じたシミュレーションの結果として、太陽光発電の導入量が宮古島の最大電力需要よりやや多い64MWの時には、秋から冬にかけて日をまたいだ最適化を行う効果が確認された。これは、電力需要が大きいために余剰電力が少なく、一日ごとに最適化しても十分に余剰電力を使いきれる一方、秋から冬にかけては余剰電力が増えるため一部抑制が生じ、火をまたいだ最適化によって送水システムの電力需要をシフトできるためであると分かった。更に、太陽光発電を２倍の128ＭＷとしたときには、逆に夏場に日をまたいだ最適化の効果が出ることが判明した。これは、夏場の比較的大きな水需要を支える上で、夜間の水需要を翌日まで見越して制御することが効果的であるためである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
コロナ禍で宮古島をはじめとする離島への調査に行くことができず、現地での先進的なデマンドレスポンスや現地の可制御負荷の実情の把握に困難が生じている。また、学生とのコミュニケーションにも困難が生じ、特に初期に十分な意思疎通ができなかった面があった。オンラインでのディスカッションを駆使して、研究の打ち合わせを綿密に行うよう努力・改善を図った。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の最適化による運用を、次年度はその時点までで分かっている時系列の情報および予測に基づいて運用することを模擬した、時系列のシミュレーションモデルを構築する。その際には、最適化運用でわかった季節および再生可能エネルギーの導入量による違いを考慮して、状況に合わせた制御法の構築を進める。
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