| 研究課題/領域番号 |
22K14233
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
小岩 健太 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (80815481)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 仮想同期発電機 / 再生可能エネルギー / 電力貯蔵装置 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
太陽光・風力発電をはじめとした再生可能エネルギー発電の導入拡大が期待されている．しかしながら，これらの電源は電力系統の大規模停電を引き起こすことが問題視されている．このような中で，仮想同期発電機は再生可能エネルギー発電の導入拡大を実現する基盤技術ではあるが，そこに含まれる蓄電池は非常に高コストであり，実用化のボトルネックとなっている．そこで，本研究では，再生可能エネルギー発電の導入拡大に資するために，システムコスト最小化を実現するハイブリッド蓄電システムからなる仮想同期発電機を開発する．
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| 研究実績の概要 |
化石燃料の枯渇や地球温暖化などの環境問題の深刻化に伴い，太陽光・風力発電をはじめとした再生可能エネルギー発電の導入拡大による恒久的な社会実現が期待されている．しかしながら，これらの電源は火力発電と異なり慣性力および同期化力を持たないため，電力系統の大規模停電を引き起こすことが問題視されている．本研究が対象とする「仮想同期発電機」は上記問題を解決し，再生可能エネルギー発電の導入拡大を実現する基盤技術ではあるが，そこに含まれる蓄電池は非常に高コストであり，実用化のボトルネックとなっている．
本研究では，この問題を解決し仮想同期発電機技術の確立，引いては再生可能エネルギー発電導入拡大に資するために，具体的に下記に取り組んでいる．
1.ハイブリッド蓄電システムを有する仮想同期発電機の開発
2.蓄電池のエネルギーマネジメントと仮想同期発電機制御系を統合した制御方法の開発
当該年度においては上記1に関して基本的なシステムの枠組みを完成させ，シミュレーションによる解析を行い，システム全体の有効性を確認した．また，上記2に関してもハイブリッド蓄電システムを有する仮想同期発電機に対して，仮想同期発電機としての性能を損なうことなく，二つの蓄電池のエネルギーをマネジメントできる制御方法を構築することに成功した．これらの結果を踏まえ，来年度はコスト面での優位性を定量的に明らかにすることに加え，実機実験に着手し，実装の観点からも提案システム・制御法を検証する予定である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
1)ハイブリッド蓄電システムを有する仮想同期発電機の基本的なシステム構成を確立したこと，
2)上記システムに対し具体的な制御方法を明らかにしたこと，
3)シミュレーションにより提案システム・制御方法の有効性を確認したこと，
4)実機検証のための環境構築に着手していること．
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| 今後の研究の推進方策 |
ハイブリッド蓄電システムを有する仮想同期発電機に対し下記に取り組む．
1)机上計算により従来システムに対しコスト面での優位性を示す．
2)実機実験による検証
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