2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on optimum distributed arrangement of renewable energy using smoothing effect by wide area interconnection
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16K06981
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| Research Institution | Asahikawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
岡田 昌樹 旭川工業高等専門学校, 機械システム工学科, 教授 (40455100)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小原 伸哉 北見工業大学, 工学部, 教授 (10342437)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 再生可能エネルギー / 広域連系 / 分散配置 / 遺伝的アルゴリズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H30年度は，数値解析に入力するデータを検証するため，簡易実証実験装置を製作し，研究施設屋上にて，1 年間の風速と日射量を測定した。日射量および風速ともに，傾向的には気象庁のデータと同様であったが，風速値に関して30%以上の違いが出る時間帯があった。傾向的に同じであることは，本研究の目指す広域連系による再生可能エネルギーの出力平準化に対して，本解析手法が有効に扱えることを明らかにできたが，出力値の係数に違いを生じているため，分散配置する再生可能エネルギーの設備量を的確に算出するには精度不足で，設備の立地気象を数年実測し，統計的に補正する方法を確立する必要がある。
また，前年度の研究において，広域連系を図っても，再生可能エネルギーの出力を得にくい気象条件の日があると，バックアップ電源をフル稼働させなければならないこと，また，北海道では冬期間の暖房需要量が大きいことから，バックアップ電源の設備容量を冬期間に合わすと，冬期以外のバックアップ電源の設備利用率が低下して，1年を通した電力供給設備の効率化に偏りを生じるなど，その対策が必要となっていた。
そこで，H30年度は，北海道における季節間の熱需要の変動と再生可能エネルギーの出力不足を，再生可能エネルギー由来の水素燃料で調整し，再生可能エネルギーの出力変動と日間（平日と休日）や時間（朝晩と昼夜）の需要変動を，ヒートポンプ給湯器とEVで調整するシステムを用いて経済性とCO2排出量の削減効果について検討した。
解析結果，熱需要を再生可能エネルギー由来の水素燃料で賄える効果は大きく，バックアップ電源となる火力発電の設備量は，年間電力平均需要の55%程度に低減できる結果となった。なお，水素製造は再生可能エネルギーの安定出力部から利用したため，電解装置の設備利用率が80%以上を確保でき，水素製造コストの削減も多少図れる結果を得た。
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