Poiché la produzione di energia rinnovabile come la generazione fotovoltaica tende a fluttuare, il sistema di alimentazione può essere visto come un sistema complesso su larga scala con incertezza. Per stabilizzare l'equilibrio tra domanda e offerta di energia elettrica, abbiamo bisogno di un sistema di gestione dell'energia per controllarlo. Negli ultimi anni, i sistemi di gestione dell'energia sono stati attivamente ricercati sullo sfondo della liberalizzazione dell'energia e della diffusione di contatori intelligenti che visualizzano il consumo di energia. Koichi Kobayashi, professore associato presso l'Università di Hokkaido, Shun-ichi Azuma, professore all'Università di Nagoya, e Nobuyuki Yamaguchi, professore associato presso l'Università delle Scienze di Tokyo, ecc. ha sviluppato l'analisi della risposta alla domanda e le tecnologie di controllo concentrandosi sui costi di generazione di energia variabili nel tempo.

La risposta alla domanda è uno dei metodi nei sistemi di gestione dell'energia. La risposta alla domanda è definita come "quando l'equilibrio tra domanda e offerta è stretto, i consumatori conservano il consumo di energia e modificano il modello di consumo di energia in base alla determinazione del prezzo dell'elettricità o al pagamento di incentivi (premi)." L'efficacia in termini di costi non è stata chiarita.

L'introduzione dell'"aggregatore" che controlla il consumo di energia dei consumatori ha attirato molta attenzione. In questo quadro, aggregatori di scambi tra aziende elettriche e consumatori, invece del commercio diretto tra consumatori e aziende elettriche. Gli aggregatori gestiscono centinaia di consumatori e ne controllano il consumo energetico in risposta alle richieste delle aziende elettriche. Con l'introduzione di aggregatori, il controllo dell'intero sistema di alimentazione diventa più facile.

Durante una giornata, il rapporto costo-efficacia della gestione della domanda varia a seconda della domanda e dell'offerta di elettricità. Si prevede che questa fluttuazione diventi maggiore con la diffusione delle energie rinnovabili. La risposta alla domanda è finalizzata a mantenere l'equilibrio tra domanda e offerta, e la sua efficacia in termini di costi non è stata focalizzata. Però, nel futuro, sarà importante valutare il valore economico della gestione della domanda, concentrandosi sul costo di generazione di energia e il costo di adeguamento (il costo necessario per adeguare il consumo di energia) in ogni momento. Per di più, è necessario sviluppare strategie di controllo che massimizzino il valore economico della risposta alla domanda.

Affinché la risposta alla domanda produca il valore economico, il prezzo unitario dei costi di generazione dell'energia deve fluttuare notevolmente durante il giorno. Se la differenza tra i costi di generazione più alti e quelli più bassi è grande rispetto ai costi di adeguamento, allora la risposta alla domanda produce il valore economico. In questa ricerca, più specificamente, ne è derivata la condizione che "la risposta alla domanda produce il valore economico se la differenza tra il prezzo più alto e il prezzo più basso è più del doppio del costo di adeguamento". Perché è una condizione semplice, può essere utilizzato anche come guida per calcolare i premi per i consumatori.

Prossimo, al fine di massimizzare il valore economico, viene sviluppato un metodo di controllo per la risposta alla domanda basato sul controllo predittivo del modello in cui la strategia di controllo ottimale viene trovata dalla previsione tramite un modello matematico. Nella simulazione, l'efficacia del metodo proposto viene presentata utilizzando i dati del Japan Electric Power Exchange come valore di previsione del costo di generazione e del consumo di energia.