| 研究課題/領域番号 |
16K06971
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
エネルギー学
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
杉原 英治 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10359854)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | 地中送電ケーブル / 導体温度 / 熱等価回路 / 送電容量 / 出力変動型電源 / 太陽光発電 / ケーブル温度 |
|---|
| 研究成果の概要 |
出力変動電源の大量導入を見据えて送電容量問題に着目し，送電ケーブルの導体温度に基づく送電容量評価を行った．特に，変動電源により通電電流が従来よりも短時間で大きく変化することに着目し，ケーブル導体温度を推定するための熱等価回路モデルにおいて絶縁体層やシース層の適切な分割数について定量的な考察を行った．さらに，導体部分の発熱量を正確に評価するため，導体部分の表皮効果，近接効果，さらにDC抵抗値の温度依存性を考慮して，導体温度推定に与える影響を評価した．これらの要因を考慮した熱等価回路モデルを構築し，ステップ電流変化を評価した結果，導体温度が上限値に達するまでに1時間程度の遅れがあることを示した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地中送電ケーブルに流すことのできる最大電流は，熱に弱い絶縁体が曝される最も高温になる部分として導体部分の温度上限値に基づき決められている．本研究では，太陽光発電や風力発電により通電電流が従来よりも短時間で大きく変化することに着目し，ケーブル導体温度を推定するための熱等価回路モデルについて検討した．評価結果より，瞬時的な電流変化に対して導体温度が上限値に達するまでに1時間程度の時間遅れがあることを示した．このことから蓄電池等の高速応答可能なリソースだけでなく，火力発電機の出力調整や需要家の空調設備等の比較的ゆっくりとしたリソースでも過負荷解消に利用できる可能性があることを示した．
|
