| 研究課題/領域番号 |
14350139
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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 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
山城 迪 北見工業大学, 工学部, 教授 (60041951)
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| 研究分担者 |
井口 傑 旭川工業高等専門学校, 助教授 (70353224)
仲村 宏一 北見工業大学, 工学部, 助手 (10133810)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| キーワード | 系統連系型太陽光発電 / 分散型電源 / PV-ECSシステム / 日射量予測 / 電力貯蔵 / 電気二重層キャパシタ / 負荷平準化 / ハイブリッドシステム |
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| 研究概要 |
環境負荷の少ない自然エネルギーの有効利用促進において、天候に左右されずに出力制御可能な自律型太陽光発電(PV)の開発は有効なアプローチであると考えられるが、その実現には、PVと電力貯蔵装置とのハイブリッド化が不可欠である。本研究は、既に開発済みの、PVと電気二重層キャパシタからなる蓄電装置ECSを組み合わせたPV-ECSシステムを改良し、オンライン気象情報による日間のPV発電量推定値を用いて最適運用制御を可能とする、インテリジェント機能を持った系統連系型PV-ECSシステムの開発を目的としてきた。得られた研究成果を以下に要約することができる。
(1)既存のPV-ECSシステムを対象に、双方向インバーターを採用し、PV最大出力点運転と定電力運転間の運転モード切替に伴う、インバーター出力波形のスパイク発生を抑制した。また、キャパシタのバンク切替モードが3段から2段に改められ、エネルギー効率の改善を図られた。
(2)直達日射に関するHottelの式、散乱日射に関するLiuおよびJordanの式に基づき全天日射量の理論および実用推定式を開発し、これにより日間のPV総発電量の予測推定方式を確立した。
(3)翌日のオンライン気象情報によるPV出力の理論値と実測値から、快晴時の理論出力を基準とする天候状態ごとのPV発電係数を統計的に推定し、PV発電係数、理論出力および3時間ごとの天気予報とから、翌日のPV総発電量を推定した。
(4)日間のPV総発電量の予測値を用いて、PV-ECSシステムの負荷平準化機能の最大化に必要な、系統からの供給電力パターン決定アルゴリズムを開発し、システムに導入した。
(5)実証試験により、その有効性を検証しシステムの実用化に向けての基盤を確立した。
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