| 研究課題/領域番号 |
09650304
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
田中 英一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10124538)
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| 研究分担者 |
北 裕幸 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30214779)
長谷川 淳 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40001797)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | 電力系統 / エネルギー貯蔵 / ライフサイクル / エネルギー収支分析 / 地球温暖化 / 超電導エネルギー貯蔵 |
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| 研究概要 |
本研究は、ライフサイクルの観点から、エネルギー貯蔵設備のエネルギー収支および地球温暖化への影響分析を主な目的として行われた。評価にあたっては、貯蔵設備単体のみならず、貯蔵設備を含む電力系統全体でのエネルギー収支およびCO_2排出量を、モデル系統を用いたシミュレーションにより試算した。主な研究成果は、以下のとおりである。
1. 傾斜法とスクリーニング法を組み合わせた貯蔵設備を含む電源ベストミックス決定アルゴリズムをベースに、CO_2排出量および原子力導入量制約を考慮するための拡張を行った。
2. 貯蔵設備として高効率な超電導エネルギー貯蔵システム(SMES)を取り上げ、与えられた負荷率やSMES導入量のもとで、貯蔵容量と変換器容量の最適な組み合わせを求め、SMESの運用による負荷平準化効果を確認した。貯蔵設備の効率が、既に実用化されている揚水発電所程度(約70%)まで低下した場合は、十分な負荷平準化効果が期待できない。
3. SMESと原子力発電所の組み合わせは、エネルギー収支の面では多少の悪化を招くが、CO_2の削減に非常に有効であること、また、原子力の導入量に制約がある場合には、経済性から石炭火力が導入されるが、その場合にはCO_2の大幅な増加を招くことを確認した。
4. 系統構成の違いによる影響についても詳細な検討を行い、2030年を一例とした貯蔵設備も含めた将来の最適電源構成に関する指針が与えられることを示した。
5. 環境対策コスト分析の結果、SMESの年間コストが5万円/kW以下であればLNGや石炭火力の脱炭設備と同程度、自然エネルギーに北べて1/2〜1/10のコストでCO_2排出量を削減できる。
6. エネルギー貯蔵設備による電力系統の負荷率改善効果に関する検討を行い、目標とする負荷率改善量に対する貯蔵設備の所要導入量の関係を明らかにした。
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