デジタル技術と電力の融合による新たな電力ビジネスと持続可能な社会への影響分析

数字技术与电力融合对新电力业务和可持续社会的影响分析

基本信息

批准号：
20KK0106
负责人：
後藤美香
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-10-27 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

持続可能なエネルギーイノベーションに向けた本研究課題の構成要素である3つの項目、①制度・政策研究、②経済理論・生産性研究、③配電システム・技術課題研究を次のとおり実施した。①持続可能なエネルギー転換のために、再生可能エネルギーを取り入れた高エネルギー効率でレジリエントな社会システムを構築することが重要となる。そのためのデータ駆動型イノベーション創出の可能性と課題について、大量・多様なデータ収集、アクセス管理、データ所有権、データ提供・共有のインセンティブ、データ・セキュリティとプライバシー確保など、適切なデータ・ガバナンスに向けた基礎的検討を行った。②エネルギー効率を内包し、技術進歩・イノベーションの計測を可能にする生産効率性分析の手法について、データ構造に則した数理モデルの提案および計測指標構築の検討を行った。また再生可能エネルギーの導入が生産効率性に及ぼす影響について分析した。理論分析として、近年応用の幅が拡大している符号付きグラフについて、厳密および発見的解法の設計を行った。またオークションにおける落札者と支払い価格の決定ルールの理解が容易なDGSアルゴリズムの性質について検討を行った。③近年導入が進む太陽光発電や風力発電が大量に連系された電力系統で、電圧に係わる技術課題解決のためのインバータの新しい制御方法を提案した。また系統周波数低下時における風力発電の慣性応答の可能性評価を行い、出力増大の目安を示した。電力系統の需給制御の高度化については、経済負荷配分制御（EDC）に起因すると考えられる周期十数分の出力変動を分析し、有効な改善策を示した。変動性再生可能エネルギーと蓄エネルギーの導入については、補助電源としてディーゼル発電機を用いたシステムの運用に関する最適化モデルの構築を行った。

该可持续能源创新研究项目的三个组成部分如下：（1）制度/政策研究，（2）经济理论/生产力研究，（3）配电系统/技术问题研究。（1）为了实现可持续的能源转型，必须建立高能效、有弹性的包含可再生能源的社会体系。为此，我们将讨论创建数据驱动创新的可能性和挑战，包括大量多样化数据的收集、访问管理、数据所有权、数据提供和共享的激励以及确保数据安全和隐私。进行了研究。 ②针对融入能源效率、能够衡量技术进步和创新的生产效率分析方法，提出了符合数据结构的数学模型，并研究了衡量指标的构建。我们还分析了引入可再生能源对生产效率的影响。作为理论分析，我们为有符号图设计了精确的启发式解决方案，近年来其应用不断扩大。我们还研究了 DGS 算法的属性，这使得我们可以轻松理解拍卖中确定中标者和支付价格的规则。 ③我们提出了一种新的逆变器控制方法，以解决近年来大量太阳能发电和风力发电并网的电力系统中与电压相关的技术问题。我们还评估了系统频率下降时风力发电惯性响应的可能性，为提高发电量提供了指导。针对电力系统供需控制的复杂性，我们分析了周期超过10分钟的输出波动，认为这是由经济负荷分配控制（EDC）引起的，并提出了有效的改进措施。针对可变可再生能源和储能的引入，我们构建了以柴油发电机作为辅助电源的系统运行优化模型。