データセンターの空間移転可能負荷に基づく地域間仮想予備力サービスの設計
Design of Virtual Reserve Services Based on Spatially Transferable Loads in Data Centers (原題)
Zuo J, Lu J, Feng H, Wang Q, Wang Y, Du W, Zeng Z, Yang P
🤖 gxceed AI 要約
日本語
再エネ大量導入下での地域間予備力共有における送電容量制約と高い調達コストに対応するため、データセンターの空間移転可能負荷を活用した地域間仮想予備力サービスの設計法を提案する。タスク移行モデルで負荷削減・追加消費・支援発電機の予備力の関係を定量化し、データセンターと発電機が共同入札・収益配分で予備力を提供するCRVRC事業モデルを構築する。再エネ出力不確実性を考慮したロバストなエネルギー・予備力同時清算モデルをBenders分解で解き、IEEE14母線系統のケースで清算コスト5.02%減、予備力調達コスト3.60%減、データセンター純利益89.73%増を示した。
English
This paper designs cross-regional virtual reserve services using spatially transferable loads in data centers to ease transmission constraints and high reserve costs under high renewable penetration. It models task migration (queues, bandwidth, deadlines) to quantify load reduction, added consumption, and supporting-unit reserve, and proposes a Cross-Regional Virtual Reserve Consortium business model with joint bidding and revenue sharing. A robust joint energy-reserve clearing model solved via Benders decomposition cuts clearing cost 5.02% and reserve offer cost 3.60%, raises data center profit 89.73%, and preserves tie-line margins under wind forecast deviations.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
再エネ大量導入と電力系統の広域運用が進む日本では、データセンターの需給調整市場・需給調整力への参加や、電力広域的運営推進機関の広域予備力調達の議論に直接示唆を与える。データセンターの電力消費増大が課題となる中、負荷の柔軟性を系統価値に転換する事業モデルは国内の需給調整市場設計や非化石価値・容量市場の議論と接続しうる。
In the global GX context
As grids integrate more renewables and reserve sharing crosses regional boundaries, this work speaks to global debates on flexibility markets, demand-side participation, and data center load as a grid asset. The consortium business model and robust clearing approach offer transferable design ideas for capacity and ancillary-service markets under ISSB-era scrutiny of energy transition pathways.
👥 読者別の含意
🔬研究者:再エネ不確実性下でのロバストなエネルギー・予備力同時清算と、需要側柔軟性を市場メカニズムに組み込む設計手法の参考になる。
🏢実務担当者:データセンター運営者や需要家が、タスク移行による負荷柔軟性を予備力市場での収益源に転換する事業モデルの示唆を得られる。
🏛政策担当者:広域予備力調達や需給調整市場において、データセンター等の需要側資源を制度的にどう位置づけるかの設計材料になる。
📄 Abstract（原文）
To address the transmission capacity constraints and high reserve offer costs associated with cross-regional reserve sharing under high renewable energy penetration, this paper proposes a method for designing cross-regional virtual reserve services based on spatially transferable loads in data centers. First, a data center task migration model that considers task queues, transmission bandwidth, processing capacity, and deadline constraints is established to quantify the relationship among load reduction on the task-exporting side, additional electricity consumption on the task-importing side, and the reserve capacity of supporting generating units. Second, a novel Cross-Regional Virtual Reserve Consortium (CRVRC) business model is proposed to incentivize data centers and supporting generating units to jointly provide cross-regional reserve through joint bidding and revenue allocation. Then, a robust joint clearing model for energy and reserve that considers uncertainty in renewable energy output is established and solved using the Benders decomposition algorithm. Finally, case studies based on a modified IEEE 14-bus system show that, compared with the baseline, the proposed method reduces the joint clearing cost by 5.02% and the reserve offer cost by 3.60%, increases data center net profit by 89.73%, and maintains transmission margins on all cross-regional tie lines under wind power forecast deviations.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- Research Square https://doi.org/10.20944/preprints202608.2253.v2first seen 2026-11-14 04:23:20
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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。