2023年度公募 seeds-4900 - 【関東】 カーボンニュートラル社会に資するエネルギー需要家アグリゲーション手法の開発
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VISION

ビジョン

再生可能エネルギーを最大限活用する需要家側エネルギー機器の運転を可能にする

確率的なエネルギー消費行動をモデル化し、需要家自身や社会全体にとって受容できるシステム技術を創出する

本研究では、カーボンニュートラル社会の実現に向けて再生可能エネルギーを最大限活用するため、エネルギーを消費する需要家側の様々な機器をまとめて制御できる統合的管理技術を創出します。
そのために不可欠な需要家の確率的なエネルギー消費行動のオンラインモデリング技術、需要計画に関するインバランスリスク評価付きの計画作成支援技術、需要家の確率的なエネルギー消費行動を踏まえた運用計画作成技術を開発します。

USE CASE

最終用途例

不確実な要素が多く複雑化しているエネルギー需給運用計画作成が容易になる

USE CASE 01小売電気事業者向けの経済リスク評価付き需要計画作成ツール

APPLICATION

APPLICATION

インバランスリスク評価付き需要計画の作成支援システム

小売電気事業者の事業では需要計画と実際の計測値が異なるとインバランス料金(罰金)の支払いが生じます。本手法を使えば、インバランス料金の期待値を最小にする需要計画を作成することが可能です。

USE CASE 02需要家側エネルギー機器を対象にした需給調整力入札計画の作成支援

APPLICATION

APPLICATION

実行可能性評価付き需給調整力入札量提案システム

本手法では、個々の需要家のエネルギー消費行動を確率モデル化するため、需要家を活用した需給調整力について電力市場への入札量を検討する際に実行可能性評価付きで提案することが可能です。

STRENGTHS

強み

需要家ひとつひとつの電力・熱需要を自動で詳細にモデル化

STRENGTHS 01

それぞれのエネルギー消費行動にあった確率モデルを自動選択

需要家によって異なる電力・熱の需要行動をうまく表現できる確率モデルを自動選択します。この技術によって、数多くの需要家を抱える事業者でも短時間で確率的なエネルギーフローの最適化モデルを組むことができます。

TECHNOLOGY

テクノロジー

間欠的な需要発生に対する確率モデル

TECHNOLOGY 01

状態遷移確率が時間変化するマルコフ連鎖を使ったアルゴリズム

需要家の中でも一般家庭の熱需要は間欠的で、確率モデル化が難しいものとされてきました。本手法では、状態遷移確率が時間変化するマルコフ連鎖と連続確率分布を組み合わせることによって、熱需要の発生とその際の需要量をモデル化しています。これを最適化モデルに組み込むことにより、より適切な経済的リスク量の評価が可能となりました。

PRESENTATION

共同研究仮説

手法の有効性やスケーラビリティを検証するための産学連携

共同研究仮説01

需要家アグリゲーション技術の高速化および効果検証

アグリゲーション技術のスケーラビリティの検証

研究室内で有しているエネルギー消費データは少数であるため、多様な消費行動の需要家への対応や需要家件数に対する計算時間など性能評価しきれない点が存在します。そこで御社のデータを提供いただき、手法が実際に有効であるかについて概念検証(PoC)を実施させていただきたいです。

RESEARCHER

研究者

根岸 信太郎 神奈川大学工学部電気電子情報工学科准教授
経歴

2015年4月-2018年3月 大阪府立大学大学院工学研究科博士後期課程 電気・情報系専攻 博士(工学)
2018年4月-8月 日本電気株式会社 データサイエンス研究所 研究員
2018年9月-2021年3月 東京農工大学大学院生物システム応用科学府 特任助教
2021年4月-現在 神奈川大学工学部電気電子情報工学科 准教授

研究者からのメッセージ

カーボンニュートラル社会の実現を確実なものとするための技術を一緒に作り上げましょう!

電気エネルギーは社会の0次インフラとして、カーボンニュートラル社会でも必要不可欠な役割を果たします。電気を賢くうまく使う技術の開発を通して、実現までハードルの多いカーボンニュートラル社会の実像を一緒に作っていきましょう!