Core Concepts
地域コミュニティの意思決定と系統全体の目標の相互作用が再生可能エネルギー移行に及ぼす影響を理解するためのエネルギーシェッドの概念を提案する。
Abstract
本論文では、エネルギーシェッドの技術的定義を提案し、将来の電力システム運用の文脈でエネルギーシェッドの概念を分析する枠組みを紹介する。
まず、エネルギーシェッドを「地域コミュニティ k によって定義される時空間3要素(Xk, Nk, T)」と定義する。ここで、Xkは地域内の再生可能エネルギー発電量と需要の比率、Nkはコミュニティの地理的範囲、Tは対象とする時間窓を表す。
次に、エネルギーシェッドの運用に関する理論的分析を行う。コミュニティが利用可能な資源に制限がある場合、Xkを最大化するための最適な運用戦略を明らかにする。また、電力系統の輸出制約がXkの達成に与える影響についても分析する。さらに、コミュニティ間の競争的な意思決定が不公平な結果を生む可能性を指摘し、協調的なエネルギーシェッド政策設計の必要性を示す。
最後に、協調的なエネルギーシェッド政策設計の数理最適化フレームワークを提案する。これにより、地域コミュニティの再生可能エネルギー目標と系統全体のコスト最小化の間のトレードオフを明らかにできる。数値事例研究では、エネルギーシェッドの地理的範囲が政策目標と系統コストに与える影響を示す。
Stats
地域コミュニティ k の需要は P L
k,t、発電量は P G
k,t で表される。
コミュニティ k の運用フレキシビリティは P S
k,t = P S+
k,t - P S-
k,t で表され、P S+
k,t と P S-
k,t はそれぞれ追加の発電容量と需要容量を表す。
コミュニティ k の地域内再生可能エネルギー比率 Xk は、(P G
k,t + P S+
k,t) / (P L
k,t + P S-
k,t) で定義される。