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Resource, DSR）の獲得や技術開発を進めている．中でも定置型リチウムイオン蓄電池や電気自動車などの蓄電システムはその出力安定性や応答性から最も期待の高いDSRの一つである．しかしながら，これらの蓄電システムが電力の安定供給や地球環境問題に貢献し，新しい電力インフラの中核を担うエネルギーリソースとして社会実装されるためには，その導入コストがボトルネックである．このため，蓄電システムの性能や特性を十分把握した上で，効率的かつ効果的に運用し，長期的視野で経済合理性を確保するための運用制御技術の確立が最重要課題である．本研究の目的は，需要家の受電点以下（Behind-the-Meter）に接続される蓄電システムを対象に，蓄電システムのDSRとしての性能評価や適用可能性を分析し，多様な電力価値に対するエネルギーサービスプロバイダーの効率的かつ経済的な新しい運用戦略を提案し，その有効性を確認することである．本論文は，上記目的を達成するため，下記に示す三つの研究から構成される．I. 電気自動車（Electric Vehicle, EV）のDSRとしての性能と適用可能性に関する研究 II. 太陽光による正味負荷の長期変動性を考慮した自家消費型運用戦略に関する研究 III. 金融工学のポートフォリオ理論を適用した多目的運用戦略に関する研究 研究Iでは，双方向コンバータを介してEVと建物間で電力の授受を行う，Vehicle to Building（V2B）技術を活用しEVのDSRとしての性能と適用可能性を実証実験により確認した．結果，EVに制御指令を与えた場合の応動時間，出力安定性を実験的に確認し，2021年から段階的に開始される需給調整市場の各商品要件に対してDSRとして適用可能な見通しを確認した．研究IIでは，太陽光併設型の蓄電システムにおいて，長期的な正味負荷の変動性を考慮した運用戦略を提案し，需要家内の再生可能エネルギー比率（Renewable Energy Ratio, RER）の期待改善効果を数値解析により導出した．結果，提案戦略を適用することで，従来戦略に比べてRERが最大16.7%改善することを確認し，2025年度の市場環境下では電力コストが最大48.0%の低減する可能性を示した．研究IIIでは，単一の蓄電システムを複数の電力取引市場で運用する多目的運用戦略を提案した．本運用戦略では，金融工学のポートフォリオ理論の一つである資本資産価格モデル（Capital Asset Pricing Model, CAPM）を適用することで，運用面の負担の低減を実現しながら，長期的リスクやリターンを定量的に評価することを可能にするとともに，長期間にわたって安定的なパフォーマンスが期待できることを確認した．さらに，提案する運用戦略にアンサンブルアプローチを適用することで，リスクとリターンの予見性を改善した．本論文の第一章では，再生可能エネルギーの急激な導入に伴い，電力システムが従来の集中型から分散型にシフトしている状況や，電力市場環境の変化の見通しについて説明した．このパラダイムシフトに伴い，電気の価値が，発電に対する価値としてだけでなく，発電できる能力に対する価値や，何を原資として得られたエネルギーかを示す環境価値などの多種多様な価値観に分離され複雑化する見通しを示した．第二章では，第一章で説明した電力を取り巻く環境変化の中で，エネルギーサービスプロバイダーに要求される運用制御技術の課題分析を行った．具体的には，DSRの①多様化，②運用効率化，③適用領域拡大，④制御の高精度化，⑤絶対量の増加が必要であるとした．その上で，本研究で取り扱うべき最も重要なテーマとして①多様化，②運用効率化，③適用領域拡大であると説明した．第三章では，①の多様化に関して，新しい蓄電システムとして期待が高い電気自動車（Electric Vehicle, EV）のDSRとしての適用可能性を検証した．本検証は，株式会社NTTファシリティーズ協力の元，400V級の直流給電方式を採用した新しいVehicle to Building（V2B）技術の活用により，電気自動車がDSRとして将来創設される新市場に適用可能である見通しを実験的に確認した．第四章では，②の運用効率化に関して，需要家のBehind-the-Meterに太陽光発電と蓄電システムを有する低圧需要家を対象に，天候による正味負荷電力の長期的変動性を考慮した新しい運用戦略を提案し，需要家内における再生可能エネルギー比率の期待改善効果を数値解析により導出した結果を確認した．第五章では，③の適用領域拡大に関して，エネルギーサービスプロバイダーが保有する単一の蓄電システムを，電力卸取引市場の複数のサービス（商品）を対象に電力供給し，対価を得る多目的運用戦略を提案し，一年間のパフォーマンステストを数値解析に行うことでその有効性を確認した．第六章では，第一章から第五章に論じた内容を基に，電力を取り巻く将来の環境条件を考慮した上で，新しいDSRの適用可能性を明らかにしたこと，運用面における効率化や適用領域拡大に資する運用制御技術の提案と有効性を確認したことについて総括した．本研究では，将来の電力システムや電力市場環境下での新しいDSRの適用可能性を明らかにするとともに，運用面における効率化や適用領域拡大に資する運用制御技術の提案を行った．今後，再生可能エネルギーの導入促進に伴い大いに貢献すると期待される．", "subitem_description_language": "ja", "subitem_description_type": "Abstract"}]}, "item_20_description_5": {"attribute_name": "内容記述", "attribute_value_mlt": [{"subitem_description": "九州工業大学博士学位論文 学位記番号: 生工博甲第430号 学位授与年月日: 令和4年3月25日", "subitem_description_type": "Other"}]}, "item_20_description_60": {"attribute_name": "学位授与年度", "attribute_value_mlt": [{"subitem_description": "令和3年度", "subitem_description_type": 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