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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Construction of Control System for OTEC Plant with Higher Efficiency Considering Dynamics and Constraints

Research Project

Project/Area Number 18K04207
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

松田 吉隆  佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 助教 (00578429)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 後藤 聡  佐賀大学, 理工学部, 教授 (20225650)
杉 剛直  佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 准教授 (00274580)
池上 康之  佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 教授 (80232172)
安永 健  佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 助教 (50758076)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords海洋温度差発電 / 2段ランキンサイクル / 動特性 / 拘束条件 / むだ時間
Outline of Annual Research Achievements

近年再生可能エネルギーの有効利用促進が求められているが,その有効なエネルギー源のひとつに海洋温度差発電(OTEC)がある.OTECは一般的に熱効率が低いことが大きな課題であるが,本研究は,近年超高効率化を目指して研究が進められている2段(多段)ランキンサイクルについて,その動特性などを解明しつつその制御問題について検討するという観点から,OTEC技術の本質的発展を試みるものである.令和2年度は,ランキンサイクルを用いたOTECプラントの温海水流量を入力とする状態空間モデルの構築,ランキンサイクルを用いたOTECプラントの冷海水流量を入力とする状態空間モデルの構築,ランキンサイクルを用いたOTECプラントの温冷海水流量を入力とする状態空間モデルの構築,2段ランキンサイクルを用いたOTECプラントの温海水流量を入力とする状態空間モデルの構築についてそれぞれ検討した.また,OTECプラントはその発電原理から海洋上や僻地が設置場所として考えられることからその遠隔監視・操作を実現するための研究として,OTECプラントとの複合利用のためのプラントとして開発されているスプレーフラッシュ蒸発式海水淡水化実験プラントの遠隔地からの監視実験も実施した.さらに,スプレーフラッシュ蒸発式海水淡水化プラントについて,スプレーフラッシュ蒸発式海水淡水化プラントの状態空間モデルの構築,確率過程を用いたスプレーフラッシュ蒸発式海水淡水化プラントモデルの水位制御に用いるためのアンチワインドアップ補償を施した制御システムについても研究開発を進めた.以上の研究成果を,学会発表8件(国際学会5件)によって発表した.

  • Research Products

    (8 results)

All 2020

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Presentation] Control System with Anti-windup Compensation for Water Level Control of Flash Chamber in a Spray Flash Desalination System via Stochastic Processes2020

    • Author(s)
      Yoshitaka Matsuda, Ryoichi Sakai, Takenao Sugi, Satoru Goto, Takeshi Yasunaga and Yasuyuki Ikegami
    • Organizer
      Extended Abstract of the 52nd ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications, Partially Online, October 29-30, 2020, pp. 63-64
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Construction of a State Space Model with Warm and Cold Seawater Flow Rate Inputs for an OTEC Plant Using Rankine Cycle2020

    • Author(s)
      Yoshitaka Matsuda, Daiki Suyama, Takenao Sugi, Satoru Goto, Takeshi Yasunaga and Yasuyuki Ikegami
    • Organizer
      Proceedings of SICE Annual Conference 2020, September 23-26, 2020, Chiang Mai, Thailand (Online Conference), pp. 1856-1861
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Construction of a State Space Model for a Spray Flash Desalination System2020

    • Author(s)
      Yoshitaka Matsuda, Ryoichi Sakai, Takenao Sugi, Satoru Goto, Takeshi Yasunaga and Yasuyuki Ikegami
    • Organizer
      Proceedings of 4th IEEE Conference on Control Technology and Applications, Canada (Online Conference), August 24-26, 2020, pp. 922-927
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Control System for Water Level Control of Flash Chamber in a Spray Flash Desalination System via Stochastic Processes2020

    • Author(s)
      Yoshitaka Matsuda, Ryoichi Sakai, Takenao Sugi, Satoru Goto, Takeshi Yasunaga and Yasuyuki Ikegami
    • Organizer
      Proceedings of the 51st ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications, The University of Aizu, Fukushima, JAPAN, November 1-2, 2019, pp. 7-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Construction of a State Space Model for an OTEC Plant Using Rankine Cycle with Heat Flow Rate Dynamics2020

    • Author(s)
      Yoshitaka Matsuda, Daiki Suyama, Takenao Sugi, Satoru Goto, Takeshi Yasunaga and Yasuyuki Ikegami
    • Organizer
      Preprints of the 21st IFAC World Congress (Virtual), Berlin, Germany, July 12-17, 2020, pp. 13225-13230
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2段ランキンサイクルを用いた海洋温度差発電プラントの温海水流量を入力とした状態空間モデル2020

    • Author(s)
      陶山大暉,松田吉隆,杉剛直,後藤聡,安永健,池上康之
    • Organizer
      第63回自動制御連合講演会,Online開催,2020,2H2-1, pp. 919-924
  • [Presentation] スプレーフラッシュ蒸発式海水淡水化実験プラントの遠隔地からの監視実験2020

    • Author(s)
      松田吉隆,杉剛直,後藤聡,安永健,池上康之,江頭成人
    • Organizer
      2020年度(第73回)電気・情報関係学会九州支部連合大会,オンライン開催,2020,06-1A-05,p. 67
  • [Presentation] ランキンサイクルを用いた海洋温度差発電プラントの冷海水流量を入力とした状態空間モデル2020

    • Author(s)
      陶山大暉,松田吉隆,杉剛直,後藤聡,安永健,池上康之
    • Organizer
      第64回システム制御情報学会研究発表講演会,2020年5月20日~22日,Web開催,GS08-1,pp. 356-360

URL: 

Published: 2021-12-27  

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