| 研究課題/領域番号 |
06452197
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
豊田 淳一 東北大学, 工学部, 教授 (70054319)
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| 研究分担者 |
遠藤 為治郎 通研電気工業(株), 部長(研究職)
一ノ倉 理 東北大学, 工学部, 教授 (20134017)
斎藤 浩海 東北大学, 工学部, 助教授 (10202079)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1996
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| キーワード | 電力システム / 分散型電源 / 都市エネルギーシステム / 電力貯蔵 / 電力輸送 / 自律分散 / 情報通信 |
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| 研究概要 |
大規模電源の建設が困難な都市域では、太陽光発電、コージェネ、燃料電池、廃棄物発電などの小規模分散型電源の効果的利用が期待されている。しかし、これらの分散型電源は個々には少量の電力しか発生できず、また電源の種類によりその発生電力の品質や供給信頼度は異なっている。もし多数の分散型電源が都市域に存在し、既存の電力システムに連系して、その余剰電力をネットワークを介して流通させることができる場合、発電元の異なる多品質の余剰電力の流れを従来の電力システムのように集中的に監視・制御することは困難になるものと予想される。そこで本研究では、分散型電源の余剰電力を「パケット電力」という新しいコンセプトの電力流通媒体に置き換え、電力貯蔵技術と情報通信技術を活用することによって、余剰電力が自律分散的に発電元から需要先へ流通できる電力輸送方式の実現可能性を模索した。
本研究で得た成果は次の通りである。(1)分散型電源の余剰電力を「パケット(小包)」のように発電元から消費先へ自律分散的に流通させるための、情報通信と電力貯蔵に基づいた電力フロー制御方式を考案した。(2)パケット電力の流通制御を行う電力貯蔵装置をベースとした新しい装置(パケット電力ル-タと呼んでいる)を考案した。(3)パケット電力ル-タに必要な電力貯蔵装置の容量を待ち行列理論を応用して決定する方法を開発した。また、ル-タの電力調整動作を最適制御理論を利用して決定する方法も開発した。(4)電力貯蔵装置として超電導コイルを用いたパケット電力ル-タとコンデンサを用いたル-タを考案し、それぞれの構成によりパケット電力ル-タの機能を実現できることを計算機シミュレーションを通じて明らかにした。(5)コンデンサからなるパケット電力ル-タの小規模プロトタイプ装置を試作し、パケット電力の自律的流通が実現可能であることをその試作装置の実験を通じて明らかにした。
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