2016 Fiscal Year Annual Research Report
Proposal of integrated power-heat supply system for the leveling of renewables output fluctuation and decarbonation of heat sources
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15K16154
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
鈴木 研悟 筑波大学, システム情報系, 助教 (50634169)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 再生可能エネルギー / 二酸化炭素排出削減 / 電力・熱供給システム / 電力系統安定化 / 低炭素熱源 / 風力発電 / 太陽光発電 / コジェネレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は風力・太陽光発電の賦存量が豊富な北海道地域を対象とし、熱供給システムの活用をはじめとする出力変動対策を考慮した上で、風力・太陽光発電を大幅なコスト上昇を伴わないでどこまで増やせるか、電力・熱システム統合によるコスト削減効果がどの程度かをモデル分析によって明らかにする。
１．電力システムにおける再エネ導入量分析：現在のコスト条件を想定した場合、北海道では、電力需要に占める風力発電の割合を大幅なコスト上昇を伴わずに40％程度まで増やせることができる。太陽光発電と蓄電池は現在のコスト条件では導入されないが、75％のコスト低減が実現すれば導入が進み、上記の割合を80％程度まで増やすことが可能となることが分かった。
２．電力・熱統合システムにおける再エネ導入量分析：北海道最大の都市圏である札幌圏の熱需要を風力・太陽光発電の出力変動に用いることができると想定し分析した。電力需要に占める風力・太陽光発電の割合が40％を超える条件で電力・熱システムの統合によるコスト低減効果が認められた。風力・太陽光発電の割合が高い、すなわちCO2排出量をより多く削減しなければならない条件ほど、両システムの統合によるコスト削減効果が大きいことが分かった。風力・太陽光発電の割合が80％の場合、電力・熱システムの統合により約20％のコスト低減が可能である。このコスト削減は、主に余剰電力の熱転換利用によってもたらされたものであり、燃料電池コジェネレーションはほとんど導入されなかった。2030年までの技術進展による風力・太陽光・燃料電池コジェネレーションのコスト削減を想定した場合、風力・太陽光発電の導入量条件に関わらずコスト低減が進むことがわかった。また余剰電力の熱転換に加えて、燃料電池コジェネレーションも若干ではあるが導入され、コスト削減に寄与することが分かった。
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