Dado que la producción de energía renovable, como la generación fotovoltaica, tiende a fluctuar, el sistema de energía puede verse como un sistema complejo a gran escala con incertidumbre. Para estabilizar el equilibrio de la oferta y la demanda de electricidad, necesitamos un sistema de gestión de energía para controlar esto. En años recientes, Los sistemas de gestión de energía se han investigado activamente en el contexto de la liberalización de la energía y la difusión de contadores inteligentes que visualizan el consumo de energía. Koichi Kobayashi, profesor asociado en la Universidad de Hokkaido, Shun-ichi Azuma, profesor de la Universidad de Nagoya, y Nobuyuki Yamaguchi, profesor asociado de la Universidad de Ciencias de Tokio, etc., desarrolló tecnologías de control y análisis de respuesta a la demanda centrándose en los costos de generación de energía que varían en el tiempo.

La respuesta a la demanda es uno de los métodos de los sistemas de gestión energética. La respuesta de la demanda se define como "cuando el equilibrio entre la oferta y la demanda es ajustado, los consumidores conservan el consumo de energía y cambian el patrón de consumo de energía de acuerdo con la fijación del precio de la electricidad o el pago de incentivos (recompensas). No se ha aclarado la rentabilidad.

La introducción del "agregador" que controla el consumo de energía de los consumidores ha atraído mucha atención. En este marco, el comercio de agregadores entre las empresas de energía eléctrica y los consumidores, en lugar del comercio directo entre consumidores y empresas eléctricas. Los agregadores administran cientos de consumidores y controlan su consumo de energía en respuesta a las solicitudes de las compañías eléctricas. Mediante la introducción de agregadores, el control de todo el sistema de energía se vuelve más fácil.

Durante un día, la rentabilidad de la respuesta a la demanda varía según la demanda y el suministro de electricidad. Se espera que esta fluctuación sea mayor por la propagación de la energía renovable. La respuesta a la demanda tiene como objetivo mantener el equilibrio entre oferta y demanda, y su rentabilidad no se ha centrado. Sin embargo, en el futuro, será importante evaluar el valor económico de la respuesta a la demanda, centrándose en el costo de generación de energía y el costo de ajuste (el costo requerido para ajustar el consumo de energía) en cada momento. Es más, es necesario desarrollar estrategias de control que maximicen el valor económico de la respuesta a la demanda.

Para que la respuesta de la demanda produzca el valor económico, el precio unitario de los costos de generación de energía debe fluctuar mucho durante el día. Si la diferencia entre los costos de generación más altos y más bajos es grande en comparación con los costos de ajuste, luego, la respuesta a la demanda produce el valor económico. En esta investigación, más específicamente, derivamos la condición de que "la respuesta de la demanda produce el valor económico si la diferencia entre el precio más alto y el precio más bajo es más del doble del costo de ajuste". Porque es una condición simple, También se puede utilizar como guía para calcular las recompensas para los consumidores.

Próximo, para maximizar el valor económico, Se desarrolla un método de control para la respuesta a la demanda basado en un modelo de control predictivo en el que la estrategia de control óptima se encuentra mediante la predicción a través de un modelo matemático. En la simulación, la eficacia del método propuesto se presenta utilizando los datos de la Bolsa de Energía Eléctrica de Japón como valor de pronóstico del costo de generación de energía y el consumo de energía.