加入光伏预测误差因素的供求控制，优化火力与蓄电池的利用

日本科学技术振兴机构（JST）12月8日宣布，开发出了利用光伏发电量预测技术“可靠区间预测”，来维持电力系统整体供求平衡的控制技术。“可靠区间预测”是指，由日照量等气象观测数据，可靠地（高概率）预测光伏发电量的最新方法（图1、图2）。

图1：光伏发电量的可靠性区间预测
在日照量多且稳定的的晴天，预测形状为吊钟形，区间幅度会缩小（出处：JST）

图2：光伏发电量的可靠性区间预测
在日照量受浮云影响不稳定变动的阴天，预测形状变形，区间幅度也变大（出处：JST）

此控制技术已成为“在维持供需平衡的同时，将火力发电的燃料成本和随充放电发生的蓄电池劣化成本降至最低的优化问题”的定式。供需平衡设定为：“火力发电与蓄电池充放电的计划量之和＝需求电力－光伏发电预测量，即实际需求电力预测量”。火力发电作调节电源使用。

由于光伏发电的预测量存在误差，用以往的方法解决这种优化问题的话，运行计划也会因预测误差而变化。而此次的方法可利用光伏发电的“可靠性区间预测”，来计算变动的最佳运行计划的“上限和下限轨迹”。

据称，“上下限轨迹”是为实现考虑到光伏发电量预测误差因素的稳健供需平衡，而需要知道有多少火力发电和蓄电池需要提前做准备的重要信息。即，火力发电量与蓄电池充放电量的可调节范围，要控制在获得的最佳运行计划的上下限轨迹内，由此，即使产生光伏发电量有预测误差，也能将经济成本降至最低。

采用此方法，利用光伏发电量和需求电力等观测数据进行了数值分析。公开了以东京电力管辖内设想的约2000万用户家庭为需求方的模拟结果（图3）。

图3：以东京电力管辖内为对象的模拟结果
高效且严密地计算各最佳运行计划的上下限轨迹（粗实线）（出处：JST）