Eftersom produktionen av förnybar energi som solcellsgenerering tenderar att fluktuera, kraftsystemet kan ses som ett storskaligt komplext system med osäkerhet. För att stabilisera balansen mellan utbud och efterfrågan på el, vi behöver ett energihanteringssystem för att kontrollera detta. Under de senaste åren har energiledningssystem har aktivt undersökts mot bakgrund av liberaliseringen av makt och spridningen av smarta mätare som visualiserar strömförbrukningen. Koichi Kobayashi, docent vid Hokkaido University, Shun-ichi Azuma, professor vid Nagoya University, och Nobuyuki Yamaguchi, docent vid Tokyo University of Science etc. utvecklade analyser av efterfrågeansvar och kontrollteknik med fokus på tidsvarierande energiproduktionskostnader.

Demand response är en av metoderna i energiledningssystem. Efterfrågesvar definieras som "när balans mellan utbud och efterfrågan är stram, konsumenterna sparar strömförbrukningen och ändrar strömförbrukningsmönstret i enlighet med fastställandet av elpriset eller betalningen av incitament (belöningar)." Kostnadseffektiviteten har inte klarlagts.

Införandet av "aggregatorn" som kontrollerar konsumenternas strömförbrukning har väckt stor uppmärksamhet. I denna ram, aggregators handel mellan elkraftföretag och konsumenter, istället för direkt handel mellan konsumenter och elföretag. Aggregatörer hanterar hundratals konsumenter och kontrollerar deras strömförbrukning som svar på förfrågningar från elföretag. Genom införandet av aggregatorer, kontroll över hela kraftsystemet blir lättare.

Under en dag, kostnadseffektiviteten för efterfrågeresponsen fluktuerar beroende på efterfrågan och tillgång på el. Det förväntas att denna fluktuation blir större genom spridningen av förnybar energi. Efterfrågesvar syftar till att upprätthålla balansen mellan utbud och efterfrågan, och dess kostnadseffektivitet har inte varit fokuserad. Dock, i framtiden, det kommer att vara viktigt att utvärdera det ekonomiska värdet av efterfrågesvaret, med fokus på energiproduktionskostnaden och justeringskostnaden (kostnaden som krävs för att justera energiförbrukningen) vid varje tidpunkt. Vidare, det är nödvändigt att utveckla kontrollstrategier som maximerar det ekonomiska värdet av efterfrågan.

För att efterfrågesvar ska producera det ekonomiska värdet, enhetspriset för elproduktionskostnader måste fluktuera kraftigt under dagen. Om skillnaden mellan de högsta och lägsta produktionskostnaderna är stor jämfört med justeringskostnaderna, då ger efterfrågesvar det ekonomiska värdet. I denna forskning, mer specifikt, vi härledde villkoret att "efterfrågerespons ger det ekonomiska värdet om skillnaden mellan det högsta priset och det lägsta priset är mer än dubbelt så mycket som omställningskostnaden." Eftersom det är ett enkelt tillstånd, den kan också användas som en vägledning för att beräkna belöningarna till konsumenterna.

Nästa, för att maximera det ekonomiska värdet, en kontrollmetod för efterfrågesvar utvecklas baserat på modellprediktiv kontroll där den optimala kontrollstrategin hittas av förutsägelsen via en matematisk modell. I simuleringen, effektiviteten av den föreslagna metoden presenteras genom att använda data från Japan Electric Power Exchange som ett prognostiserat värde för elproduktionskostnaden och energiförbrukningen.