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風力と水素を核とするエネルギークラスターの構築

研究課題

研究課題/領域番号 23360117
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関北見工業大学

研究代表者

田村 淳二  北見工業大学, 工学部, 教授 (40171897)

研究分担者 高橋 理音  北見工業大学, 工学部, 准教授 (60301975)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2011年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード風力発電 / 電気分解 / 水素製造 / 独立系統 / 周波数変動解析 / 独立系等 / 蓄電池設計 / オフショアウィンドファーム / FRT
研究成果の概要

独立系統と離島を対象として風力発電機と水素電解槽から成るシステムを検討した。
前者では風力機を並列接続してその出力を電解槽に供給するため、直流出力並列回路に対するDC-DCコンバータ制御法を導出し、次に複数の風力機から成る実験システムを構築し、発電機がそれぞれMPPT制御されかつ電解槽に電力を供給できることを確認した。
後者ではディーゼル発電機と負荷から成る小規模モデルを構成し、風力機出力を電解槽に供給し、発生水素を燃料電池に入力して電力と熱を発生し、それを負荷に供給するシステムを設計した。このシステムを小規模系統に導入することにより周波数変動が減少し、CO2排出量も低減できることを確認した。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (27件)

  • [雑誌論文] A Study of Hydrogen Production in Stand-alone Wind Farm2013

    • 著者名/発表者名
      Kenta Koiwa, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • 雑誌名

      International Journal of Renewable Energy Research (IJRER)

      巻: Vol.3, No.2 ページ: 372-378

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Battery System for Smoothing Wind Power Variations in Power System based on Frequency Response Analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Kyouhei Nakajima, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • 雑誌名

      Journal of International Conference on Electrical Machines and Systems

      巻: Vol. 2, No. 3 号: 3 ページ: 342-348

    • DOI

      10.11142/jicems.2013.2.3.342

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Design Fuzzy Logic Controller for a Permanent Magnet Wind Generator to Enhance the Dynamic Stability of Wind Farms2012

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: Vol.2, issue.4 号: 4 ページ: 780-800

    • DOI

      10.3390/app2040780

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Tie Line Power Control of HVDC Transmission to Damp Frequency Fluctuation of Power System with Large Scale Wind Farm Integrated2015

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER2015)
    • 発表場所
      モナコ
    • 年月日
      2015-03-31 – 2015-04-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Hydrogen Production System with Stand-alone Wind Power Generators2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yoshida, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER2015)
    • 発表場所
      モナコ
    • 年月日
      2015-03-31 – 2015-04-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 小規模系統における風力発電駆動水素製造システムと燃料電池導入効果の基礎的検討2014

    • 著者名/発表者名
      高橋渉, 梅村敦史, 高橋理音, 田村淳二
    • 学会等名
      電気学会回転機研究会資料RM-14-140
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A New Method to Control Frequency Fluctuation of Power System with Wind Farm by using Hydrogen Generating System2014

    • 著者名/発表者名
      S Tahara, K Koiwa, A Umemura, R Takahashi, J Tamura
    • 学会等名
      Proc. of IET Renewable Power Generation Conference 2014
    • 発表場所
      ナポリ/イタリア
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Damping Load Frequency in Multi-area Power System using Wind Farm Cooperated Primary Load Frequency Control2014

    • 著者名/発表者名
      M Rosyadi, A Umemura, R Takahashi, J Tamura
    • 学会等名
      Proc. of IET Renewable Power Generation Conference 2014
    • 発表場所
      ナポリ/イタリア
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A New Simple Model of Wind Turbine Driven Doubly-fed Induction Generator for Dynamic Analysis of Grid Connected Large Scale Wind Farm2014

    • 著者名/発表者名
      M Rosyadi, A Umemura, R Takahashi, J Tamura, N Uchiyama, K Ide
    • 学会等名
      Proc. of IET Renewable Power Generation Conference 2014
    • 発表場所
      ナポリ/イタリア
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Design of Battery System for Smoothing Wind Power Variations in Power System based on Frequency Response Analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Kyouhei Nakajima, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • 学会等名
      International Conference on Electrical Machines and Systems 2013 (ICEMS2013)
    • 発表場所
      韓国/プサン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 風力発電を有する電力系統の周波数応答特性に関する一考察2013

    • 著者名/発表者名
      中島恭平,梅村敦史,高橋理音,田村淳二
    • 学会等名
      平成25年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      北見市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A New Method for Analyzing Frequency and Voltage Fluctuations of Power System with Wind Generators Installed2013

    • 著者名/発表者名
      Junji Tamura, Marwan Rosyadi, Rion Takahashi, Atsushi Umemura, Tomoyuki Fukushima, Akira Kuwayama, Kazuki Yoshioka, Tomohisa Kaiso
    • 学会等名
      The 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2013)
    • 発表場所
      オーストリア/ウィーン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Stand-alone Hydrogen Production System Composed of Wind Generators and Electrolyzer2013

    • 著者名/発表者名
      Kenta Koiwa, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • 学会等名
      The 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2013)
    • 発表場所
      オーストリア/ウィーン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A consideration on loss characteristics and annual capacity factor of offshore wind farm2012

    • 著者名/発表者名
      Naoya Inaba
    • 学会等名
      Proc. of the 2012 XXth International Conference on Electrical Machines (ICEM2012)
    • 発表場所
      マルセイユ/フランス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Voltage Stability Control of Wind Farm using PMSG based Variable Speed Wind Turbine2012

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi
    • 学会等名
      Proc. of the 2012 XXth International Conference on Electrical Machines (ICEM2012)
    • 発表場所
      マルセイユ/フランス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] New Controller Design for PMSG Based Wind Generator with LCL-Filter Considered2012

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi
    • 学会等名
      Proc. of the 2012 XXth International Conference on Electrical Machines (ICEM2012)
    • 発表場所
      マルセイユ/フランス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Derivation of Simulation Model of Offshore Wind Farm with Losses and Annual Capacity Factor Considered2012

    • 著者名/発表者名
      Naoya Inaba
    • 学会等名
      2012 International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2012)
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fuzzy Logic Controlled Voltage Source Converter in Grid Connected Application via LCL Filter2012

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi
    • 学会等名
      2012 International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2012)
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Stabilization of Fixed Speed Wind Generator by Using Variable Speed PM Wind Generator in Multi-Machine Power System2012

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi
    • 学会等名
      2012 International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2012)
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Output Power Control Scheme for Stand-Alone Wind Generator in Weak Wind Condition2012

    • 著者名/発表者名
      Daichi Watanabe
    • 学会等名
      2012 International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2012)
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Artificial Immune System Based Design of Current Controlled Voltage Source Converter for PM Wind Generator2012

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi
    • 学会等名
      2012 International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2012)
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Transient Stability Analysis of HVAC or HVDC Transmission System Based Offshore Wind Farm2012

    • 著者名/発表者名
      Naoya Inaba
    • 学会等名
      2012 International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2012)
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Novel Control Design of Variable Speed PM Wind Generator Considering Grid Code Requirement2012

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi
    • 学会等名
      2012 International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2012)
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fuzzy-PI Controller Design for PM Wind Generator to Improve Fault Ride Through of Wind Farm2012

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi
    • 学会等名
      Proc. International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA) 2012
    • 発表場所
      長崎
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Stability Improvement of Grid Connected Converter using Fuzzy Compensator Control2012

    • 著者名/発表者名
      Marwan Rosyadi
    • 学会等名
      Proc. International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA) 2012
    • 発表場所
      長崎
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Study of Hydrogen Production in Stand-alone Wind Farm2012

    • 著者名/発表者名
      Kenta Koiwa
    • 学会等名
      Proc. International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA) 2012
    • 発表場所
      長崎
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高圧交流送電方式を用いた洋上ウィンドファームの各種発電機構成の特性比較2011

    • 著者名/発表者名
      稲葉直也, 高橋理音, 田村淳二, 木村守, 小村昭義, 武田賢治
    • 学会等名
      電気学会回転機研究会(RM-11-125)
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2011-10-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 独立設置型風力発電システムにおける水電解型水素製造のための電力制御方式2011

    • 著者名/発表者名
      渡部大智, 高橋理音, 田村淳二, 武田賢治, 木村守, 小村昭義
    • 学会等名
      電気学会回転機研究会(RM-11-127)
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2011-10-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 住宅用風力発電システムにおける電力利用向上のためのキャパシタユニットの開発2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤潤, 高橋理音, 田村淳二
    • 学会等名
      電気学会回転機研究会(RM-11-128)
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2011-10-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 風力発電システム制御装置の効率的な設計開発手法の一考察2011

    • 著者名/発表者名
      若林尚人, 高橋理音, 田村淳二, 相永俊祐, 相馬憲一, 武田賢治
    • 学会等名
      電気学会回転機研究会(RM-11-134)
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2011-10-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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