発電量とケーブル接続コストを同時に考慮した整数計画に基づく風車配置最適化

カテゴリ: 部門大会

論文No: OS1-9

グループ名: 【C】2022年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2022/08/24

タイトル(英語): Integer programming based approach for wind farm layout optimization considering power generation and cable cost

著者名: 畠山 遼子（東芝）,桐淵 大貴（東芝）,大槻 知史（東芝）,金野 夏奈（東芝エネルギーシステムズ）,松田 匠（東芝エネルギーシステムズ）

著者名(英語): Ryoko Hatakeyama (Toshiba Corporation),Daiki Kiribuchi (Toshiba Corporation),Tomoshi Otsuki (Toshiba Corporation),Kana Konno (Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation),Takumi Matsuda (Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation)

キーワード: 風車配置|整数計画問題|同時最適化同時最適化|wind farm layout|integer programming|joint-optimization

要約(日本語): 風力発電への関心は世界的に高まっており、風車配置の設計手法が活発に開発されている。風車をケーブルで接続するコストを削減するには風車間の距離が小さくなるよう配置するのが望ましい一方、発電電力量を増加させるため風が強い地点に配置すると山岳地帯等では風車間距離は大きくなることが多い。またケーブル容量による制限から、風車をグルーピングして接続する必要がある。従来手法ではケーブル接続コストを考慮しないものが多く、また発電電力量及びケーブル接続コストの同時最適化手法もヒューリスティクスであった。そこで本稿ではこれらの同時最適化問題を整数計画問題として定式化した手法を提案し、グルーピングの条件等が異なる国内陸上4エリアに適用した。結果、発電量の一目的最適化よりケーブル接続コストが約15%減少した一方、発電量は約0.5%減にとどまる配置など、トレードオフのある複数の厳密な最適解が得られることを確認した。