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福井大学

福井大学らの研究グループからの提案
「太陽光・風力発電と電力ネットワークの次世代協調運用技術」
の開発に関する意見交換や共同研究を募集



近年普及・拡大が急激に進んでいる再生可能エネルギーによる分散型電源の運転技術開発と電力ネットワークの運用技術開発はそれぞれ個別に独立してなされており,太陽光・風力発電システムといった分散型電力システムの健全普及と電力ネットワークの安定供給は同時に実現されていません。福井大学の林泰弘助教授を中心とした研究グループは,分散型電源システムによる電力の最大有効活用のための電力ネットワークとの協調運用技術の開発研究を本格的に開始しました。まずは,太陽光・風力発電システムメーカーやバッテリーメーカーとの意見交換や共同研究を広く募集します。

●技術ニーズ
 環境負荷低減への社会全体の意識の高まりや,政府・自治体による補助制度の浸透,電力自由化の進展等により,太陽光・風力発電システム等の自然エネルギーを利用する分散型電源の電力ネットワークへの連系数が急増しています。しかしながら,太陽光・風力発電システムの運転技術と電力ネットワークの運用・制御技術の開発はそれぞれ個別に独立してなされており,更なる発電システムの普及と電力安定供給を両立させるためには,お互いのシステムを効率よく協調運用させる必要があります。協調運用することで,電力ネットワーク管理者側は,太陽光・風力発電電力の有効活用が可能となり,新規発電設備への投資抑制,送電損失の削減,停電範囲の縮小,負荷平準化,環境負荷低減への貢献等が達成できます。一方,太陽光・風力発電システムの設置者側は,電力の安定供給に寄与しながらその設置数量を拡充させることが可能となります。

●研究テーマ/技術成果
 太陽光・風力発電システムの普及と電力の安定供給の双方を目指した,バッテリー併用型太陽光・風力発電システムと電力ネットワークとの協調運用制御技術を,電力ネットワーク模擬実験設備を用いた実験とシミュレーションを通して,研究開発します。
 これまでの成果として,協調運用の基盤となる,
   ・電力ネットワークの電圧や配電損失の最適制御
   ・太陽光・風力発電電力の予測
   ・太陽光・風力発電システムのインバータの空き容量を用いた高調波抑制
   ・バッテリーによる発電電力変動抑制
   ・バッテリーの最適容量決定
 などの基礎技術は既に確立しています。

●特 徴
1. 電力ネットワーク側から太陽光・風力発電設置希望者への「地点別時間別連系可能最大出力」の提示にもとづく協調運用・制御技術の開発
電力ネットワーク内の配電線のどこにいつどのくらいの発電電力を太陽光・風力発電システムから供給可能であるのかを「地点別時間別連系可能最大出力」として算定します。電力ネットワーク運用者から発電システム設置希望者に定量化することで,太陽光・風力発電システムの運転との協調を図ります。過剰な設備投資を回避しつつ,太陽光・風力発電システムを効果的に導入できます。このことで,電力ネットワークでの安定的な運用が可能になります。
2. 誰もが自由に電力ネットワークを設計し,実験可能な模擬実験設備を大学内に設置
誰もが自由に電力ネットワークを設計し,実験可能な模擬実験設備を大学内に設置 配電系統の構成要素(配電線,分散型電源,単相負荷,三相負荷等)を用いて,三相3線式200Vの電力ネットワークを自由自在に組むことができ,かつ瞬時値から実効値までの三相電圧・電流が自由に計測できる電力ネットワーク模擬実験装置を構築。情報インフラが整っていて中立的な機関である大学内で,関係研究者誰もが自由に使用できます。


●実用化に向けた課題
1. 電力会社の代替電源の一部として,電力ネットワーク運用者から直接制御可能なバッテリー併用型太陽光・風力発電システム運転技術の開発
2. 協調運用に必要な通信制御技術の開発


●今回の提案内容
 太陽光発電システムや風力発電システムならびにバッテリーの運転制御と電力ネットワークの電圧制御との協調制御技術に関して,太陽光・風力発電システムの開発メーカーやバッテリーの開発メーカーとの意見交換,共同開発を募集します。

●論文/特許実績
論文: 林 泰弘, 川ア章司, 松木純也, 若尾真治,馬場旬平,北條昌秀,横山明彦,平井崇夫,生石光平,小林直樹:「分散型電源の導入拡大に対応した配電系統の協調運用形態」,電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門),(平成19年1月号掲載決定)ほか21件
特許出願:4件

●備 考
 本成果は,新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO技術開発機構)産業技術研究助成事業による研究成果です。

【本技術に関する意見交換・共同研究に関するお問い合わせ】
福井大学大学院 工学研究科・電気電子工学専攻   助教授:林 泰弘
TEL:0776-27-8035 FAX:0776-27-8035
e-mail:hayashi@fuee.fukui-u.ac.jp

  【ニュースリリースはこちら】
・太陽光・風力発電システムと電力ネットワーク間の電力需供給を最大効率化 − 協調運用技術で電力の安定供給を実現,太陽光・風力発電システムの更なる普及をサポート [2006年12月12日]



記事要点掲載先:Tech-On!

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