PVとEVを統合する負荷平準指向VGIDBを用いたスマートグリッド導入効果の多角的定量化

情報処理学会

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  • Multi-faceted Quantifying for Introduction Effect of a Smartgrid Using Load Leveling Oriented VGIDB Integrating PV and EV

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本論文では，太陽光発電（PV）と電気自動車（EV）を統合する新しいスマートグリッドのあり方である VGI（Vehicle Grid Integration）を定量評価するための DB を構築する．データのパラメータとして，PV の設置面積，EV の台数，および，定置型バッテリー容量を設定可能とした．また，そのパラメータ設定の下で生成されたグリッドの消費電力，PV 発電電力，および，EV のグリッドへのプラグ状況，などの時系列データを用いた．これらのデータに基づいて VGI シミュレーションを行った．負荷平準指向 VGI の実現性を評価するために，提案 DB に対してクエリによるデータ再構成を行い，効果を多角的に定量化した．結果として次に示されることが確認された．(1) PV だけを導入したグリッドと比較し，負荷平準指向 VGI は発電余剰電力を削減可能であること．(2) EV の年間総充電量のうち太陽光発電電力からの充電量は PV および EV が増加するほど増加し，その割合が最大で 69% となること．(3) 実質電力需要の変動量および変動のある日数が EV が増加するほど減少すること．(4) 定置型バッテリー容量に関して適切なバッテリー容量が存在すること．

This paper aims to quantitatively evaluate Vehicle Grid Integration (VGI), a new smart grid approach integrating photovoltaics (PV) and electric vehicles (EV). This database allows for the adjustment of parameters such as the area covered by PV installations, the number of EVs, and the capacity of stationary batteries. Using time-series data generated under these parameter settings, we analyze grid electricity consumption, PV power generation, and the connectivity of EVs to the grid. VGI simulations are conducted using this data. To assess the feasibility of load-leveling-oriented VGI, query processing is performed on the proposed database, enabling multifaceted quantification of effects. The findings confirm that: (1) Compared to grids solely powered by PV, Load-leveling-oriented VGI can reduce surplus electricity generation. (2) The proportion of EV charging that can be powered by PV increases with the addition of more PV and EVs, reaching up to 69% of the total annual EV charging volume. (3) The variability in net load and the number of days with variability decreases as the number of EVs increases. (4) There exists an optimal capacity for stationary batteries that supports efficient grid operation.

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