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仮想発電所システムの構築技術

仮想発電所システムの構築技術

  • 著者蜷川 忠三
  • 定価4,620円 (本体4,200円+税)
  • 判型A5
  • 296頁
  • ISBN978-4-274-22395-2
  • 発売日2019/06/22
  • 発行元オーム社

これから確実に普及していく仮想発電所(VPP: Virtual Power Plant)システムの初の入門書!

本書は、これから確実に普及していく仮想発電所システム(VPP: Virtual Power Plant)について、一からわかりやすく解説した入門書です。
 需要抑制(ネガワット)がなぜ発電と等価になるのか、節電と何がどう違うのか、再生可能エネルギー電源などの出力変動する電源をいかにして電力供給の中心に据えることが可能なのか、また、どのような基礎技術の組み合わせによって実際に実現できるのかなど、基本から応用までを、実際にサービスシステムを設計構築する実務技術者を対象に解説しています。
 2021年度に創設が予定されている需給調整市場への対応のための、分散している発電施設からの電力を束ねる(リソースアグリゲーション)ためのバイブルです。

第1部 概要編
第1章 スマートグリッド
1.1 電力系統とは
1.1.1 電力系統の歴史
1.1.2 電力系統の需給バランス
1.2 電力系統の需給制御
1.2.1 中央給電指令所の制御
1.2.2 自然エネルギー発電と需給制御
1.3 スマートグリッド化
1.3.1 高速デマンドレスポンス
1.3.2 仮想発電所システム
1.3.3 空調電力デマンドレスポンス
1.3.4 空調電力デマンドレスポンスと電力用蓄電池
第2章 電力系統の需給バランス
2.1 電力系統の需給バランスとは
2.1.1 交流電力系統における周波数
2.1.2 発電と需要の瞬時バランスと周波数
2.2 中央給電指令所の役割
2.2.1 負荷周波数制御LFC
2.2.2 経済負荷配分制御EDC
第3章 仮想発電所システム
3.1 仮想発電所の概念
3.1.1 電力需要とネガワット
3.1.2 需要家側の仮想発電所サービス
3.2 仮想発電所システム通信
3.2.1 間接制御通信OpenADR
3.2.2 直接制御通信IEC61850
3.2.3 需要家設備通信IEEE1888
第4章 仮想発電所の構成要素
4.1 電力用蓄電池
4.1.1 電力用蓄電池システム
4.1.2 蓄電池システムの系統連系
4.2 充放電制御計画
4.2.1 JEPX 時間前市場
4.2.2 自動最適入札エージェント
4.2.3 電力卸市場価格の予測モデル
4.3 需要制御
4.3.1 デマンドレスポンスにおけるネガワット取引
4.3.2 わが国のネガワット取引の現状
4.3.3 仮想発電所が使うFastADR
4.4 ベースライン推定
4.4.1 従来のベースライン推定方法
4.4.2 FastADRのベースライン推定方法
第2部 構築技術編
第5章 仮想発電所の蓄電池制御
5.1 蓄電池システムによる需給調整
5.1.1 仮想発電所における蓄電池システム制御
5.1.2 電力用蓄電池の具体的需給調整制御
5.2 蓄電池需給調整サービス
5.2.1 蓄電池システムのサービス情報
5.2.2 電力需要調整サービス信号
5.2.3 IEC61850規格による通信サービス
5.2.4 蓄電池システムのIoT制御
第6章 仮想発電所の需要家設備制御
6.1 ビルマルチ空調のFastADR応答予測
6.1.1 ビルマルチ空調のFastADR応答予測とは
6.1.2 ニューラルネットワーク予測
6.1.3 ディープラーニングの学習方法
6.2 ビルマルチ空調のFastADR室温変化
6.2.1 室温変化予測のニューラルネットワーク
6.2.2 FastADRによる室温変化予測の実例
6.3 ビルマルチ空調機群のネガワット集約
6.3.1 ビルマルチ空調機群の集約とならし効果
6.3.2 快適性維持とローテーション制御
6.4 ビルマルチ空調機群FastADRの蓄電池補償
6.4.1 ビルマルチ空調機群FastADRの需給調整信号への追従性
6.4.2 ビルマルチ空調機群FastADRの蓄電池による追従性補償
第7章 仮想発電所の性能
7.1 ビルマルチ空調電力の制御モデル
7.1.1 ビルマルチ空調の消費電力
7.1.2 ビルマルチ空調の制御モデル
7.2 オフィスビルの熱負荷シミュレーションモデル
7.2.1 日射の熱負荷モデル
7.2.2 架空標準オフィスビルの熱負荷モデル
7.3 仮想発電所の電力系統シミュレーション
7.3.1 電力系統の瞬時需給解析
7.3.2 ビルマルチ空調の仮想発電所のシミュレーションモデル
7.3.3 仮想発電所の性能シミュレーション例
7.4 仮想発電所の制御性能評価
7.4.1 米国の系統運用機関の評価基準例
7.4.2 ビルマルチ空調仮想発電の制御モデル
7.4.3 ビルマルチ空調仮想発電の評価例
7.5 ビルマルチ空調のFastADRと室温維持
7.5.1 ビルマルチ空調電力・室温の状態空間モデル
7.5.2 ビルマルチ空調のFastADR最適レギュレータ
7.6 仮想発電所の通信とトラフィック評価
7.6.1 FastADRのWebサービス通信解析
7.6.2 FastADRのWebサービス通信シミュレーション
第8章 仮想発電所の通信構築
8.1 OpenADRの通信規格
8.1.1 OpenADR規格の通信方式
8.1.2 OpenADR規格による通信サービス
8.1.3 OpenADR規格のソフトウェア実装
8.2 IEC61850の通信規格
8.2.1 IEC61850の論理ノード構成
8.2.2 IEC61850規格のソフトウェア実装
8.3 IEEE1888の通信規格
8.3.1 IEEE1888規格の通信方式
8.3.2 IEEE1888規格のソフトウェア実装
第9章 仮想発電所の展望
9.1 潜在的リソース
9.1.1 ビルマルチ空調設備の潜在能力
9.1.2 空調負荷は高速デマンドレスポンスに適する
9.2 実用化の制度設計
9.2.1 需給調整市場の制度設計
9.3 社会制度の鍵
9.3.1 仮想発電所サービスの対価精算
9.3.2 仮想発電所のクリーン価値
参考文献
索 引