2012 Fiscal Year Annual Research Report
低炭素都市設計のための超伝導送配電による柔軟で堅牢なグリッド用シミュレータ開発
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23651077
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
河原 敏男 中部大学, 藤原洋記念超伝導・持続可能エネルギー研究センター, 教授 (80437350)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
服部 敦 中部大学, 工学部, 教授 (10460536)
古川 慧 清水建設株式会社技術研究所, 高度空間技術センター, 研究員 (70600956)
山口 作太郎 中部大学, 藤原洋記念超伝導・持続可能エネルギー研究センター, 教授 (10249964)
高橋 道郎 中部大学, 経営情報学部, 教授 (30340201)
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| Keywords | 省エネルギー / 低消費電力・高エネルギー密度 / 環境調和型都市基盤整備・建築 / エネルギー効率化 / 表面・界面物性 |
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| Research Abstract |
超伝導の電力到達性を活かして電力送配電のための単純制御送電網(グリッド)技術を開発、都市的規模に適用し、柔軟で堅牢なグリッドシステム(Superconducting flexible and robust grid system; SFG)を構築することで、都市設計上の制約も克服した社会システムの改革像を提示することを目的に研究を行った。超伝導送配電システムの実測パラメータをもとに(1)SFG型グリッドシミュレータ開発を行うとともに、(2)都市設計のパラメータ化と検証を試みた。
(1) SFG型グリッドシミュレータ開発では、200 m級超伝導直流送電実証実験装置(CASER-2)での送電実験で実測した各種パラメーター(端末性能・線路ロス等)を組み込んだグリッドシミュレーションコードを開発するために、損失パラメータの整理とシミュレーションによる効率化の検討を行った。特に、短距離応用を目指して、端末の電流リードでの熱損失を評価して熱電材料の特性に対する依存性を論文発表した。また、傾斜機能材料の導入効果を論文発表した。さらに、実際の運用を考慮した電流リードの評価として、過電流に対する安定性、熱応力の影響の議論を論文発表した。なお、グリッドシミュレータの整合性のチェックのために交流配電システムに適用したので論文発表した。以上、実験結果の反映と安定性の議論により、超伝導送配電システムの運用時のパラメータ化が出来た。
(2) 超伝導送配電システム用エリアマネジメントシステム開発では、低炭素化からみた都市設計を整理し、コンパクト化と超高齢化対応の2つの切り口からリデザインの方向性をパラメータ化した。その結果、超伝導送配電システムを組み込むことによる都市設計の自由度の可能性とリスク低減効果が明らかとなったので研究成果を発表した。この成果を活かして都市モデルでの検証結果を論文発表した。
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