報告書番号

GD22025

タイトル（和文）

社会・産業構造を反映した地域電力需要の分析手法

タイトル（英文）

A method for analyzing regional electric power consumption reflecting social and industrial structures

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背　　景
電力系統などエネルギーグリッドの設備投資を合理的に行うためには、将来に亘る需要想定が不可欠である。一方で需要構造に影響する人口や産業構造などの変化により、将来の需要想定が困難になると考えられる。これに対し、各地域に特有の社会・産業構造や気候などと電力需要との関係を明らかにできれば、長期需要想定の精度を向上できる可能性がある。
目　　的
電力需要構造を解明するための基礎的検討として、任意の地域について、人口や気候などの指標をもとに日負荷曲線を分析する数理的手法を開発する。また、実需要データを用いて検証を行う。
主な成果
1. 任意の地域の日負荷曲線を分析する手法の開発
県単位など任意の地域の日負荷曲線を推定し分析する数理的手法を開発した (図1)。開発手法の特徴は以下の通り。
・公開されている電力エリアごとの日負荷曲線データを固有パターンに分解し、それら固有パターンの合成として任意の地域の日負荷曲線を再現できる。
・地域の日負荷曲線の再現には、2つの社会的指標 (第1次・2次産業以外への就業者数の割合、人口密度の常用対数) と気温を変数として用いており、それら変数を所望の時間や場所にあわせて設定することで日負荷曲線を分析できる。
2. 開発手法の検証
データが公開されていない県単位の日負荷曲線を対象に、以下の方法で開発手法の検証を行った。
(1) 開発手法により、電力エリア内の県単位の過去の日負荷曲線を推定する。
(2) 推定した日負荷曲線が、各地域の社会的特性を表していることを確認する。
(3) 推定した日負荷曲線の合計と当該電力エリアの実際の日負荷曲線を比較する。
上記を東京エリアおよび四国エリアに適用した結果、県単位の特性が反映されており (図2)、合計値が実際の日負荷曲線を精度良く再現できていることから (図3)、開発手法の一定の妥当性が確認できた。

概要 （英文）

In Japan, social and industrial structures are changing, and it is supposed that demand structures of electric power consumption in different regions are also changing accordingly. For the planning and operation of power systems, identifying the daily variation of electric power demand or the daily load curve is essential. Considering this point, a method for analyzing the daily load curve at a time in the year taking the change of social and industrial structures into account is developed and proposed in this report. In the method, a large number of daily load curve data are accumulated as a vertically-long matrix, where each row corresponds to a daily load curve. Then, a singular value decomposition is applied to the matrix to obtain characteristic curve patterns whose weighted sum gives each row of the matrix. The method identifies the weighting values by the employment rate to the primary and the secondary industry and the common logarithm of the population density with adjustment using temperature data. As a validation, the proposed method is applied to the ten utility areas in Japan, and the characteristic patterns are identified. For the Tokyo Electric Power area, the daily load curves of the consisting prefectures are calculated, and it is confirmed that the sum of the daily load curves agree well with those of the entire area. The same validation has also been applied to the Shikoku Electric Power area.

報告者

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