| 研究課題/領域番号 |
21K03992
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
北 裕幸 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (30214779)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
|
|---|
| キーワード | 電力系統 / マイクログリッド / ヒートポンプ / コジェネレーションシステム / 蓄電池 / 水素 / EV / 災害に強い電力システム |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，研究代表者らがすでに提案した，ヒートポンプ（HP）とコジェネレーション（CGS）を併用する熱電併給技術：HP/CGS併用熱供給システムをマイクログリッド（MG）に導入し，その等価的な蓄電機能を利用して，災害時にも再生可能エネルギー電源の不安定な出力変動を抑制しつつエネルギー供給を継続できる防災型の地域MGの内部構成及び運用・制御手法を提案しその有効性を明らかにすることを目的とする．また，CGSの燃料としてバイオガスや再生可能エネルギー由来の水素を活用した場合についても検討を行い，コストや信頼性等の観点から防災型地域MGの望ましい姿を明確にする．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，ヒートポンプとコジェネレーションを併用する熱電併給技術を，マイクログリッド（MG）に導入し，その等価的な蓄電機能を利用して，再生可能エネルギー電源の不安定な出力変動を抑制しつつエネルギー供給を継続できる防災型の地域MGの内部構成及び運用・制御手法を提案し，その有効性を明らかにした．
具体的には，防災型地域MGの内部構成・容量並びに対応する設備コストをエネルギーフローベースで算定し，数値試算により，水素供給のための設備を導入することは自立的運用と調整力確保の両面で効果的であることが示された．その際にかかる追加投資も，回収可能な範囲の追加投資で実現可能であることを確認した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
災害等に伴う電力系統のブラックアウトや広域停電に対して，MG内に存在する再エネ，蓄電池，CGS，等のローカルリソースを適切にマネジメントすることにより，災害時にも長時間に亘ってエネルギー供給を継続できる防災型のエネルギーシステムを構築することが可能となった．その際，間欠的な出力変動特性を持つ太陽光発電(PV)や風力発電（WT）を安定に活用するために，熱や水素などMGに特有な他のエネルギー供給システムとの協調を図ることが重要であることが明らかとなった．
|
