2014 Fiscal Year Research-status Report
スマートグリッドと既存系統の連系協調と相互運用性のある運用・計画・制御の研究
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25420266
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| Research Institution | Meisei University |
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Principal Investigator |
伊庭 健二 明星大学, 理工学部, 教授 (40369955)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 系統連系 / 再生可能エネルギー / 出力変動抑制対策 / 蓄電池 / ウェイクロス / 風車配置計画 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スマートグリッドと既存電力系統網間の系統連系を円滑に進めるための方策として、インターオペラビリティの高い連系要件をこれまで検討してきた。研究遂行の過程で国内外のスマートグリッドプロジェクトの報告にまとめられた今後の重要課題が、再生可能エネルギーの出力変動の抑制と、既存系統の柔軟性の向上にあることが明らかになってきた。そこで、本年度は特に実効性の高い風力発電所の出力変動と蓄電池による変動抑制効果を、国内に実存する６つの風力発電所の実績データから分析することに注力した。昨年度は地域性の分析を主に行ったが、本年度は、風車間の風上と風下で出力の低下があると言われる、ウエイクロスの影響分析を行った。一般には風車直径（D)の10倍の間隔をあけることが望ましいと言われていたが、現実の風力発電所ではそれまでの間隔をあけていない。解析前には出力低下の影響が懸念されたが、現実には国内の山間部での風車間にはウエイクロスの明瞭な影響は観測されず、実際には傾斜地の影響や、尾根筋などの地理的影響を受けて、明白な出力低下は見られないことがわかった。一方、海岸線の平地にある風力発電所では、明らかに風下の風車の影響を受けるケースが発見できたが、そのような状況をもたらす風向の出現確率は低いことがわかった。言い換えると、めったに吹かない風向に対しては、風車間隔を狭めてあるが、年間を通して良く吹く風向に対しては風車間隔を広げている。また、本年度の研究では蓄電池のエネルギー効率も実績データから分析した。1日１回の充放電サイクルでは60-70%あると言われるエネルギー効率であるが、出力変動抑制対策に対しては50%もなく、エネルギーロスの大きいことがわかった。このことは、出力変動抑制対策に対して、他の方法（例えば抵抗）も選択の余地がでてくるわけで、今後の研究にもこのような結果を反映していきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
入手の難しい実績データを活用して、現状の風力発電所の運用分析を急いできたので、実務者に対しての情報提供という点では高く評価されていると自負している。実際国内外への論文投稿件数も当初予定より多くなり、論文発表の際には電力会社や新規参入事業者などの実務者からの質疑応答も盛んであった。NEDOの委員会などで、スマグリにおける現状課題を知る機会が多かったことも、社会的要請にあった研究課題を選ぶことの助けになった。ただし、実績分析を中心とした研究なので、学術的な新規性には乏しく、分析も現象抽出は成功しているものの、その汎用化やモデル化までに至っていないのも事実である。
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| Strategy for Future Research Activity |
実績データを活用しての分析に一定の成果を得たので、さらに風力発電の出力予測可能性と、アグリゲーターによるデマンドレスポンスとの協調なども研究テーマに取り入れていきたいと考えている。単にウインドファーム単体の可制御性を論じるのではなく、系統全体の安定運用をどのようにしたら維持できるか、という視点で研究をしたい。現在気圧のデータとウインドファームの出力変動相関分析を始めている。予測手法開発に関しては新たな予測手法を提案できるように進めていきたい。電力広域的運営推進機関も発足したことから、新たな連系要件が提示される可能性もあり、このような社会的要請も検討項目に加えたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
物品購入（ポータブルHDおよび直流電源）の購入金額が、当初見積もりより安価で購入できたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最終年度になるので、論文発表の機会を増やし、成果の公表に必要な学会参加費に充当したい。
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Research Products
(10 results)
