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2016 年度 実績報告書

モデル規範形適応制御の過度応答性改善に関する研究とその核融合炉制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16J11105
研究機関京都大学

研究代表者

武田 秀太郎  京都大学, エネルギー科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワード核融合 / 社会受容性 / プラントモデル / 制御理論
研究実績の概要

本年度、申請者は、シミュレーションモデルに基づく核融合炉制御の研究を実施し、想定以上の進展を得た。得られた成果について、論文1報、学会発表8件(うち国際学会での口頭発表2件)を含む多くの発表を実施した。
特に重要な成果として、本プラントモデルに基づいた技術的検討に基づいて、核融合炉の緊急停止時における電力グリッドへの影響についての定量的な知見が得られた。本成果については、” Limitation of fusion power plant installation on future power grids under the effect of renewable and nuclear power sources”として査読付き論文誌Fusion Engineering and Designに発表した。本論文はカナダの民間団体Renewable Energy Global InnovationsよりKey Scientific Articleとして選定、表彰されるなど、一定の注目を集めた。
また、本プラントモデルにより、緊急停止時の影響緩和手法のライフサイクルコスト評価が可能となった。本検討については、査読付き国際学会22nd Topical Meeting on the Technology of Fusion Energy (TOFE)において口頭発表を実施した。
さらに、解決を企図した課題である核融合炉緊急停止時における影響緩和については、新たな緩和手法が見出された。本手法についてもモデルに基づいた検証を実施し、その結果について査読付き国際学会29th Symposium on Fusion Technology (SOFT)においてポスター発表を実施した。本発表については、学会よりPhD Poster Prizeを受賞している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度申請者は研究計画に基づき、核融合発電所プラントダイナミックモデルを構築した。本モデルのパラメータ等については未だ調整中であり、モデルのファイナライズおよび成果報告については来年度に持ち越されるものの、初期の検討結果に基づき論文1報、学会発表8件(うち国際学会での口頭発表2件)を含む複数の重要な成果が得られている。従って、本研究課題に関しては、概ね計画より順調に進展しているものと自己評価される。

今後の研究の推進方策

次年度以降は、先述プラントモデルのファイナライズを行うとともに、モデル規範形適応制御の核融合プラント制御への応用について研究する計画である。特に、次年度は2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP ‘17)、27th IEEE Symposium On Fusion Engineering (SOFE2017)における発表が決定しており、研究成果の発表についても積極的に実施する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Limitation of fusion power plant installation on future power grids under the effect of renewable and nuclear power sources2016

    • 著者名/発表者名
      Shutaro Takeda et al.
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 109 ページ: 1754-1758

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2015.10.003

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 核融合バイオマス燃料化プラントのライフサイクルアセスメントによる環境影響評価2016

    • 著者名/発表者名
      武田秀太郎ほか
    • 学会等名
      第33回 プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-01
  • [学会発表] Nuclear Fusion Biomass Gasification Plant: A Promising Option for the Sustainable Future of Humanity?2016

    • 著者名/発表者名
      Shutaro Takeda
    • 学会等名
      5th GSAIS International Symposium: Disasters and Human Survivability
    • 発表場所
      京都大学芝蘭会館
    • 年月日
      2016-11-21 – 2016-11-22
  • [学会発表] Future Electric Market and Fusion Deployment Strategy with Electricity Storage Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Konishi, Shutaro Takeda et al.
    • 学会等名
      26th IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-17 – 2016-10-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Environmental Life Cycle Assessment of Nuclear Fusion Biomass Gasification Plant2016

    • 著者名/発表者名
      Shutaro Takeda et al.
    • 学会等名
      29th Symposium on Fusion Technology
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Life Cycle Cost Analysis of Fusion Power Plant Installation Scenarios to Deregulated Electricity Market2016

    • 著者名/発表者名
      Shutaro Takeda et al.
    • 学会等名
      22nd Topical Meeting on the Technology of Fusion Energy
    • 発表場所
      Philadelphia, PA, USA
    • 年月日
      2016-08-22 – 2016-08-25
    • 国際学会
  • [学会発表] ライフサイクルコスト試算に基づく電力自由化時代における原型炉戦略の考察2016

    • 著者名/発表者名
      武田秀太郎ほか
    • 学会等名
      第11回 核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-07-14 – 2016-07-15
  • [学会発表] Oceanic behavior of tritium upon deep-sea release2016

    • 著者名/発表者名
      Shutaro Takeda et al.
    • 学会等名
      11th International Conference on Tritium Science & Technology
    • 発表場所
      Charleston, SC, USA
    • 年月日
      2016-04-17 – 2016-04-22
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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