Effective use of renewable energy sources by weekly dispatching of various electrical demands

通过每周调度各种电力需求来有效利用可再生能源

• 批准号: 20K14715
• 负责人: 今中 政輝
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo (2022)Nagoya University (2020-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14715/
• 关键词: 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; 電気自動車; 電力システム; 離島; 蓄電池; 週間ディスパッチ; 離島電力系統; 脱炭素化

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。今年度は昨年度に引き続き、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による分析を行った。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。加えて、電気自動車のモデルの構築に関連して、実際に電気自動車の充放電器を用いた充放電制御の実験により、充電需要の短期的な予測手法の構築などを行った年間を通じたシミュレーションにおいては、複数日にまたがった最適化の効果について、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から16MWずつ増加させた時の、PVの出力抑制量の変化や、ディーゼル発電機の燃料削減量、再エネの発電量増加量について分析を行った。太陽光発電の導入量の増加に伴い、最初は冬季のみだった出力抑制が全季節にわたって生じるようになるが、その中で複数日にまたがった最適化の効果が生じるタイミングが、冬季から夏季にシフトしていく様子が解明された。電気自動車の短期的な充電需要の予測に関しては、車体からの蓄電量情報の離散性とその誤差による影響が確認された。離散性の影響を緩和する手法を構築し、その効果の端緒的な分析を実験により行った。

This study aims to analyze the effects of the construction of power generation systems and the application methods of battery storage systems on large-scale islands with populations of tens of thousands from 2030 to 2050. This year, the analysis of dynamic response of multiple types of controllable loads in large-scale islands was carried out. The simulation of solar power generation, wind power generation, power demand, normal power demand, power supply, storage battery, and Miyako Island characteristic load The construction of electric vehicles is related to the actual use of electric vehicles, charging devices, charging control, charging requirements, short-term prediction methods, construction of multi-year communication, optimization of results, and optimization of results. The amount of solar power introduced into Miyako Island varies from 64MW to 16MW, and the amount of PV output suppressed varies from 64MW to 16 MW. The introduction of solar power increases, and the output of the first winter is suppressed. The output of the first winter is reduced. The output of the second winter is reduced. The output of the third winter is reduced. The output of the fourth winter is reduced. The influence of discreteness and error on the prediction of short-term charging requirements of electric vehicles is confirmed. The method for mitigating the effects of discreteness is constructed, and the final analysis of the results is carried out.

项目成果

Coordinated Control of Demand Response for Large Installation of Renewable Energy Sources in Isolated Islands

• DOI: 10.18178/ijeetc.11.5.325-332
• 发表时间: 2022
• 期刊: International Journal of Electrical and Electronic Engineering & Telecommunications
• 作者: M. Imanaka;S. Toyoda;S. Sugimoto;T. Kato

離島における再生可能エネルギー大量導入時の可制御負荷の協調制御手法に関する検討

偏远海岛大量引入可再生能源时可控负荷协同控制方法研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 木元 剛士;山野 彰夫;千葉 正克;豊田舜介，今中政輝，栗本宗明，杉本重幸，加藤丈佳
• 通讯作者: 豊田舜介，今中政輝，栗本宗明，杉本重幸，加藤丈佳

大規模離島の電力システムにおける蓄電池導入効果の一検討

大型偏远海岛电力系统引入蓄电池效果研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 木元 剛士;山野 彰夫;千葉 正克;豊田舜介，今中政輝，栗本宗明，杉本重幸，加藤丈佳;高山 彰優;今中政輝，豊田舜介，栗本宗明，杉本重幸，加藤丈佳
• 通讯作者: 今中政輝，豊田舜介，栗本宗明，杉本重幸，加藤丈佳