中国電力、AIによる水力発電所の運転計画システムを本格運用へ---エクサウィザーズが支援

NO BUDGET

2023-06-02 11:18

 エクサウィザーズは、中国電力と2021年度から共同で開発を進めていた水力発電所における運転計画システムが、2023年度に本格的な運用を開始すると発表した。今後、試運用を実施した2つのダムの水力発電所において実運用へと移行する予定だ。

 水力発電所の運転計画システムにおいてAIを活用することで、熟練者と同様の高度な制御が可能となり、電力の需給や市場価格も考慮した最適化も進めることができる。

 AI開発に当たっては、エクサウィザーズのAIコンサルタントと機械学習エンジニア、中国電力のダム技術者が協力し、暗黙知となっていたさまざまな運営のノウハウを明確化し、運転計画システムのAIモデルに組み込んだ。

 2021〜2022年度に中国電力の山口県にある佐々並川ダム(佐々並川発電所)、島根県にある周布川ダム(周布川第一発電所)を対象に、開発した発電計画を策定するAIの試運用を実施。その結果、実際の発電所の運用に活用できる精度であり、従来よりも需要の高い時間帯に集中して発電する計画が策定できることが分かった。

エクサウィザーズと中国電力が開発した、運転計画システムにおけるAIモデルの概要
エクサウィザーズと中国電力が開発した、運転計画システムにおけるAIモデルの概要

 今回の共同開発においては、ディープラーニングと最適化手法を組み合わせ、(1)ダム流域の降水量予測を用いた、週間レンジ(10日間程度)のダム流入量の予測、(2)長期間のダム流入量と市場の需給や価格の予測を用いた、週間レンジでの発電使用水量の最適配分、(3)市場の需給や価格の予測を用いた、翌日分の最適な発電計画(30分ごと)の策定などを可能にするAIモデルの開発を進めた。

 ダムなどの貯水池式の水力発電所では、週間レンジにおける貯留水の発電への配分計画や、翌日の1日分の発電計画を策定している。これまでは従来的なモデルを利用して、ダムへの流入量を予測しており、その上で熟練者による経験を基に、複数の発電パターンから選択する手法を利用して計画を策定していた。

 水力発電事業における電力需給の動向は複雑で、それらを予測した緻密な計画が難しいという。そこで安定的かつ高効率な事業運営や技術継承の観点から、運転計画システムにおいてAIとデータを活用し、制御の最適化を図ることを検討することになった。

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