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再生可能エネルギー需給区連携による 『もたせ型』分散エネルギーシステムの開発 W ÇGOQØQà ô 研究開発の体制と目的 目的 "İʼnVâĝ~O1ĜĞţÖeĦEH¢KĜv:ēĪħĉĜ£¤ŞÙ êÎġ½ţ+Ĭġ$ēĪ分散型需給マッチングを積み上げるĒĎģĝ zČţ¹¾ĜbYēĪ"İʼnéä¨ħĩęĈĉ´JċĨţİʼnřĴşê ÎČXěĎĀ"£8ÄİʼnřĴşÖâČNĈEHĜĊďĪ"İʼnĬ¥ēĪ Å´©ěİʼnřĴşê½4šĂĿřăŢĝœńř1ęÅa%t©)cĜħĩĂăĀĂĿřăÂČİʼnřĴşĬ¬ÊÛŞÅ½ēĪ%tİʼnřĴşĻĽŃőĬĀ kÌZQ©Ş°»Q©ÏċĨńĺįŝĒĀdÎěBĬä¨ēĪā サブテーマ1Ă"£8ÄİʼnřĴşê½2šĂĿřăŢĝœńř1ę%íă ÇGOQĀWŤAI サブテーマ2Ăê½ĻĽŃőęİʼnřĴş¬ÊÛĻĽŃőĝä¨ă ØZOQĀ± サブテーマ3Ă%tFé.¹¾ŞÊÛĻĽŃőĝä¨ă ÆZOQĀɦ<ß サブテーマ4Ă䨪Ý@ĝ_gęÓă NPO3;¿:³iĀ·*wŤá} 研究体制 õ 分散自立シナリオのための需要のかたちと開発可能量 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 0:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00 7:30 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 28.2/34.1 22.3/24.2 23.7/26.1 27.3/35.0 開発可能性・妥当性 êÎoÑęÐ¥ńşŀĝg Pç¨éť]ë²ĝ3040Š W.¨éť20kW50kWŤuha Pçèť]ë²ĝ1020Š ŊįıŏĽť5002,000m 2 Ťh 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 W èĢĪęL0ĞWđĎěĪā 50h \{ę{ĝŋŀşŝЧěĪā 7 9 14 24 45 71 99 138 y = 1560.2x 00.552 R² = 0.93464 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 0 20 40 60 80 W/ 2kW ×2 é©Tâ50kW 分散ユニット(セル)の大きさ 500W/h ö 100kWh/dŧ 10100kWh/d 010kWh/d 010kWh/d 10100kWh/d 100kWh/dŦ 10,000MJ/dŧ 1,00010,000MJ/d 0100MJ/d 0100MJ/d 1,00010,000MJ/d 10,000MJ/dŦ 1001,000MJ/d 1001,000MJ/d é.ê½ŊŗŝĽ%[ šMţPVÒÁ 350ŠŢ ê½ŊŗŝĽ%[ š#, èBÒÁ 20ŠŢ m 分散自立は,どこで成り立つか? é.Å´ ö,ĝìHĘ8Ä šöñóúöŤôóñõûûhŢ ÷

研究開発の体制と目的...再生可能エネルギー需給区連携による 『もたせ型』分散エネルギーシステムの開発 ! W ÿ þ ÇGOQØQà ô 研究開発の体制と目的

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再生可能エネルギー需給区連携による 『もたせ型』分散エネルギーシステムの開発

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研究開発の体制と目的

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Page 2: 研究開発の体制と目的...再生可能エネルギー需給区連携による 『もたせ型』分散エネルギーシステムの開発 ! W ÿ þ ÇGOQØQà ô 研究開発の体制と目的

セル自立および複数セル連系の制御

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熱・電力需給システム構成

• 全体最適は実現不可能であるが,個別最適は可能かつ全体最適と同等

セル内の分散型エネルギーシステム地元に賦存する資源の活用が選択された・太陽光発電・薪ボイラ … これらは供給上限まで導入される・小水力発電 … コストが下がれば導入増の見込み

個別最適と全体最適の差異は小さい技術の導入量はどちらもほぼ同様.総コスト削減率で見ても同程度   調整池を介した部分最適でも全体最適と同等のパ   フォーマンスが得られる   (経済的にも受入れ可能な解)

コスト削減率導入される技術

個別最適だと蓄電池を減らしてコストを抑える行動が表れる

全体最適14%,個別最適11%で,違いは3%

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• 全体最適は実現不可能であるが,個別最適は可能かつ全体最適と同等

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個別最適と全体最適の差異は小さい技術の導入量はどちらもほぼ同様.総コスト削減率で見ても同程度   調整池を介した部分最適でも全体最適と同等のパ   フォーマンスが得られる   (経済的にも受入れ可能な解)

コスト削減率導入される技術

個別最適だと蓄電池を減らしてコストを抑える行動が表れる

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エネルギー融通は成り立つか? 再エネ開発につながるか?

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湧出セル 湧出セル 湧出セル

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再生可能エネルギーが豊富な地区

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2) 余剰電力供給1) 買電価格提示

3) 売電価格と量を提示

4) 電力供給5) 利益の最大化

各主体が満足する解を見出せる。 (社会的に安定な解)

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『もたせ型』 分散エネルギーシステム

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もたせ社会工学フレームシステム最適化

• 調整池を介してローカルに余剰電力を融通する仕組みにより便益を得られる

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再生可能エネルギーが豊富な地区

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2) 余剰電力供給1) 買電価格提示

3) 売電価格と量を提示

4) 電力供給5) 利益の最大化

もたせ電力融通モデル

調整池の役割:湧出セルに買電価格を提示することによって余剰電力を引き出し,融通セルに供給する仲介役を果たす

セルの役割:内部で電力と熱を融通し合うシステム

調整池の行動を最適化型モデルにより導出自己の利益を最大化.その条件の下で湧出セル・融通セルはそれぞれのコスト最小化を実現   各主体が満足できる解を見出すことが可能   (社会的に安定な解)

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日射が少ないケース 日射が多いケース

(行動指針)日射が少ない地域では買電価格を高く,多い地域では低く設定する

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分散エネルギーシステムの社会工学的デザイン

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分散・融通電力システムの開発

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• 各セルはコージェネや地域の再生可能エネルギーに加えて,各種のエネルギー変換機器を有する

• 数理モデルのOutput

• コスト最小化• 設備の保有や時間帯別の運用を同時に最適化する

PV

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Steam Hot water Heating Cooling

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Primary Energy

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Coolingdemand

Hot waterdemand

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SWH

Renewable Energy

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Micro Hydro

AC: エアコン, Battery: 蓄電池, Biomass: バイオマス燃料, Boiler: ボイラ, CHP: コージェネ, DAB: 二重効用吸収冷凍機, EHP: 電気ヒートポンプ, Grid: 電力系統, HEX: 熱交換器, Micro Hydro: 小水力発電,

PV: 太陽光発電, SAB: 単効用吸収冷凍機, SWH: 太陽熱温水器, Tank: 蓄熱槽, TR: ターボ冷凍機

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分散エネルギー システム構成

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