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太陽光発電や風力発電といった出力変動型電源の大量導入に伴い，将来の電力システムにおいて送電線に流れる通電電流は，これまでよりも短時間かつ大きく変化するものと考えられる．本研究課題では，そのような新しい環境下における地中送電ケーブルの送電容量評価として，ケーブル導体温度評価を行っている．昨年度は，出力変動型電源の大量導入に伴う電流変化として，従来の一定電流に対し，変動する電流を重畳させて変動周期と適切な等価回路段数について考察を行った．
今年度は，導体部分の発熱量を正確に表現するための交流導体実効抵抗値に着目し，直流抵抗値のほか，マクスウェル方程式に基づき表皮効果係数，近接効果係数の導体温度依存性をモデル化し，交流導体実効抵抗値の温度依存性を定量的に評価した．その結果，表皮効果係数と近接効果係数は，導体温度上昇とともに電流集中が緩和されるため僅かに減少していくものの，直流抵抗値は線形に増加するため，交流導体実効抵抗値も導体温度上昇とともに大きくなることを確認した．
この結果を踏まえて，地域供給系統における二回線送電線の一回線故障を想定し，前年度までに構築した熱等価回路モデルを用いてケーブル導体温度の時間変化をシミュレーション評価し，温度上限値（90℃）に達するまでの時間的な余裕を評価した．結果として，温度依存性を考慮することにより，温度上昇は速くなり温度上限値へ達するまでの時間的余裕は短くなるものの，ケーブル内の熱容量を利用することで1時間程度の時間的余裕があることが明らかにした．このことは，送電線過負荷を解消するために応答速度の速い蓄電池や高速デマンドレスポンスだけでなく，火力機の出力調整や需要家に負担の少ない低速応答型のデマンドレスポンスでも十分に効果のある可能性があることを示唆している．
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