複数連動市場下における揚水発電クラスターの入札決定とクリアリング最適化
Bidding Decision and Clearing Optimization for Pumped-Storage Clusters Under Multi-Coupled Market Conditions
中国の統一電力市場において、揚水発電所は市場主体としてクラスター開発が進んでいる。本論文では、複数連動市場における揚水発電クラスターの共同参加のための最適化手法を提案する。まず、クラスター全体の収益最大化を目的とし、報告数量・価格提示制約、各発電所の運用制約を考慮した上層の入札決定モデルを構築する。次に、社会福祉最大化を目的とし、省間・省内電力エネルギーおよび需給調整サービス市場の共同クリアリングモデルを下層に構築する。KKT定理とMcCormick包絡線法を用いてモデルを解く。シミュレーション分析の結果、揚水発電クラスターの収益のうち、需給調整サービス市場からの収益が57.98%、省間市場からの収益が66.54%を占めた。従来の単機独立運用モードと比較して、クラスター運用モードは地域全体の揚水発電所の総収益を25.37%増加させ、クラスター内の各発電所の収益も向上させることが示された。
- 中国の統一電力市場において、揚水発電クラスターの複数市場連動入札・クリアリング最適化手法を提案し、需給調整サービス市場からの収益が57.98%、省間市場からの収益が66.54%を占めることをシミュレーションで示した。
- クラスター運用モードは従来の単機独立運用と比較し、地域全体の揚水発電所の総収益を25.37%増加させることが示された。
揚水発電は再生可能エネルギー拡大に伴う需給調整・系統安定化の要となる蓄電インフラであり、市場統合下での運用最適化は発電事業者の収益性向上に直結する。本研究成果が示すクラスター共同運用による収益増加効果(最大25.37%)は、電力市場のデジタル化・最適化ソリューションへの投資機会を示唆しており、エネルギー関連のソフトウェア・運用最適化分野に注目すべき。