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陸上交通を考慮した港湾向け統合エネルギー管理モデルに関する研究

Research on the Comprehensive Energy Management Model for Ports with Land-Based Traffic Consideration (原題)

Guanghui Yuan, Haobo Ni, Rui Wang, Dongping Pu, Huaiyu He

Energies📚 査読済 / ジャーナル2026-06-24#エネルギー転換経営インパクト: コスト削減対象セクター: transport
DOI: 10.3390/en19132970
原典: https://doi.org/10.3390/en19132970

🤖 gxceed AI 要約

日本語

港湾運営者は、貨物取扱いの信頼性を維持しつつ排出削減を求められる。本研究は、風力・太陽光・水素・陸上電力を統合し、価格応答型需要とカーボン取引ペナルティを組み合わせた港湾エネルギー管理モデルを提案。シミュレーションにより、総コスト11.05%削減、排出24.52%削減を実証した。

English

Port operators must reduce emissions without compromising reliability. This paper proposes an integrated energy management model for ports that combines wind, solar, hydrogen, shore power, and considers heavy-duty vehicle demand, with price-based demand response and a tiered carbon-trading penalty. Simulations show an 11.05% reduction in total dispatch cost and 24.52% reduction in carbon emissions.

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

日本の港湾もGHG排出削減目標を掲げており、本モデルはSSBJやカーボンプライシング政策に関連する。特に水素活用や陸上電力の導入は、日本の港湾グリーン化戦略に示唆を与える。

In the global GX context

Ports globally face pressure to decarbonize, and this model integrates renewables, hydrogen, and carbon pricing, aligning with ISSB and transition finance frameworks for transport infrastructure.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a novel optimization model that combines demand response and carbon trading for port energy systems, useful for further research in logistics decarbonization.

🏢実務担当者:Port operators can use the model to design cost-effective emission reduction strategies, integrating shore power and hydrogen with renewables.

🏛政策担当者:Demonstrates how carbon trading and demand-side management can be applied to port operations, informing policy on port decarbonization and energy infrastructure.

📄 抄録(日本語訳)

港湾事業者は現在、貨物取扱いおよび物流サービスの信頼性を損なうことなく排出量を削減しなければならない。この状況において特に重要な2つの負荷グループがある。それは、停泊中に陸上施設に接続される船舶と、ターミナル区域内で稼働する大型車両である。これらのエネルギー使用パターンは、配電の安定性と港湾エネルギーシステムの炭素強度の両方を形成する。そこで本論文は、風力発電、太陽光発電、水素製造および貯蔵、陸上電力、従来型電力購入、停泊中船舶の需要、および低炭素大型輸送需要を統合的にスケジューリングする統合港湾エネルギー管理モデルを提案する。本モデルは、価格ベースのデマンドレスポンスと段階的炭素取引ペナルティを組み合わせることで、柔軟な電力消費と排出コストが配電決定に反映されるようにする。数値シミュレーションにより、デマンドレスポンスと炭素ペナルティメカニズムの併用は、総経済的配電コストを約11.05%削減し、炭素排出量を24.52%削減することが示された。これらの結果は、再生可能エネルギーと物流を考慮した協調的スケジューリングが、港湾運営の経済的および環境的パフォーマンスを向上させ得ることを示している。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

Port operators must now reduce emissions without weakening the reliability of cargo-handling and logistics services. Two load groups are especially important in this setting: vessels connected to shore-side facilities during berthing and heavy-duty vehicles working inside the terminal area. Their energy-use patterns shape both dispatch stability and the carbon intensity of the port energy system. This paper therefore proposes an integrated port energy management model that jointly schedules wind power, photovoltaic generation, hydrogen production and storage, shore power, conventional purchases, berthed-vessel demand, and low-carbon heavy-duty transport demand. The model combines price-based demand response with a tiered carbon-trading penalty so that flexible electricity consumption and emission costs are reflected in the dispatch decision. Numerical simulations show that the joint use of demand response and the carbon-penalty mechanism lowers total economic dispatch cost by about 11.05% and reduces carbon emissions by 24.52%. The results indicate that coordinated renewable-energy and logistics-aware scheduling can improve the economic and environmental performance of port operations.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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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。