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2011 年度 研究成果報告書

機能別電力貯蔵装置を用いた高度再生可能エネルギーシステム

研究課題

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研究課題/領域番号 22656065
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関東北大学

研究代表者

濱島 高太郎  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00314815)

研究分担者 津田 理  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10267411)
谷貝 剛  上智大学, 理工学部, 准教授 (60361127)
新冨 孝和  日本大学, 総合科学研究科, 教授 (10016082)
槙田 康博  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (30199658)
研究期間 (年度) 2010 – 2011
キーワード再生可能エネルギー / トレンド予測 / カルマン・フィルタ / SMES / 燃料電池 / 電気分解槽 / 予測シミュレーション / 電力バランス
研究概要

変動する再生可能エネルギーを制御した一定電力に変換して出力するために, 再生可能エネルギーの急峻に変動する成分とその変動の平均成分に分解し, 急峻な変動成分は応答性の良い超伝導電力貯蔵装置で貯蔵し, 平均成分は貯蔵エネルギーが大きいので電気分解による水素貯蔵で構成した機能別電力貯蔵システムを提案した。平均成分の予測にはカルマンフィルタによる未来予測技術アルゴリズムを適用した。機能別貯蔵システムを適用した結果, 電気効率が水素単独の変換より高い効率が得られることが分かった。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Design Study of SMES System Cooled by Thermo-Siphon with Liquid Hydrogen for Effective Use of Renewable Energy2012

    • 著者名/発表者名
      Takakazu Shintomi, Yasuhiro Makida, Takataro Hamajima, Makoto Tsuda, Daisuke Miyagi, Tomoaki Takao, Naoki Tanoue, Narumi Ota, Kohei Munakata, and Yuta Miwa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: Vol.22(in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of SMES and Fuel Cell System Combined with Liquid Hydrogen Vehicle Station to Renewable Energy Control2012

    • 著者名/発表者名
      Takataro Hamajima, Hiroto Amata, Tatsuya Iwasaki, Naoki Atomura, Makoto Tsuda, Daisuke Miyagi, Takakazu Shintomi, Yasuhiro Makida, Tomoaki Takao, Kohei Munakata, Masataka Kajiwara
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: Vol.22(in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advanced Superconducting Power Conditioning System with SMES for Effective Use of Renewable Energy2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hamajima, M. Tsuda, D. Miyagi, H. Amata, T. Iwasaki, K. Son, N. Atomura, T. Shintomi, Y. Makida, T. Takao, K. Munakata, M. Kajiwara
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: Vol.27 ページ: 396-399

    • 査読あり
  • [学会発表] 再生可能エネルギーを有効利用するための先進超伝導電力変換システムの概要について2012

    • 著者名/発表者名
      濱島高太郎
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会第3回超電導応用研究会シンポジウム
    • 発表場所
      秋田カレッジプラザ
    • 年月日
      2012-10-17
  • [学会発表] 環境・エネルギーの視点からの超伝導線材の将来展望2011

    • 著者名/発表者名
      濱島高太郎
    • 学会等名
      社団法人日本鉄鋼協会第63回白石記念講座
    • 発表場所
      東京コーポビル
    • 年月日
      2011-11-25
  • [学会発表] 先進超電導電力変換システム用SMES2011

    • 著者名/発表者名
      新冨孝和, 槙田康博, 宮城大輔, 津田理, 濱島高太郎, 高尾智明, 田上尚樹, 太田成美, 宗像浩平, 梶原昌高
    • 学会等名
      第85回2011年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集
    • 発表場所
      金沢歌劇座
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] 先進超電導電力変換システム用SMES冷却システム2011

    • 著者名/発表者名
      槙田康博, 新冨孝和, 津田理, 宮城大輔, 濱島高太郎, 高尾智明, 宗像浩平, 梶原昌高
    • 学会等名
      第85回2011年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集
    • 発表場所
      金沢歌劇座
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] 先進超電導電力変換システムのハイブリッド貯蔵システムに関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      天田博仁, 岩崎辰哉, 孫敬雨, 佐藤諒亮, 津田理, 宮城大輔, 濱島高太郎, 新冨孝和, 高尾智明, 槙田康博, 宗像浩平, 梶原昌高
    • 学会等名
      第85回2011年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集
    • 発表場所
      金沢歌劇座
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] Advanced Superconducting Power Conditioning System with SMES for Effective Use of Renewable Energy2011

    • 著者名/発表者名
      T. Hamajima, M. Tsuda, D. Miyagi, H. Amata, T. Iwasaki, K. Son, N. Atomura, T. Shintomi, Y. Makida, T. Takao, K. Munakata, M. Kajiwara
    • 学会等名
      24th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      東京タワーホール船堀
    • 年月日
      2011-10-25
  • [学会発表] SMESを用いた再生可能エネルギー有効利用のための先進超伝導電力変換システム2011

    • 著者名/発表者名
      濱島高太郎
    • 学会等名
      第23回超電導電力貯蔵研究発表会
    • 発表場所
      東海大学校友会館(霞が関ビル)
    • 年月日
      2011-10-06
  • [学会発表] Design Study of SMES System Cooled by Thermo-Siphon with Liquid Hydrogen for Effective Use of Renewable Energy2011

    • 著者名/発表者名
      Takakazu Shintomi, Yasuhiro Makida, Takataro Hamajima, Makoto Tsuda, Daisuke Miyagi, Tomoaki Takao, Naoki Tanoue, Narumi Ota, Kohei Munakata, and Yuta Miwa
    • 学会等名
      The 22th International conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      仏国マルセーユ
    • 年月日
      2011-09-14
  • [学会発表] Application of SMES and Fuel Cell System Combined with Liquid Hydrogen Vehicle Station to Renewable Energy Control2011

    • 著者名/発表者名
      Takataro Hamajima, Hiroto Amata, Tatsuya Iwasaki, Naoki Atomura, Makoto Tsuda, Daisuke Miyagi, Takakazu Shintomi, Yasuhiro Makida, Tomoaki Takao, Kohei Munakata, Masataka Kajiwara
    • 学会等名
      The 22th International conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      仏国マルセーユ
    • 年月日
      2011-09-14
  • [学会発表] 先進超電導電力変換システムを用いた風力エネルギーの有効利用2011

    • 著者名/発表者名
      孫敬雨, 天田博仁, 岩崎辰哉, 津田理, 宮城大輔, 濱島高太郎, 新冨孝和, 高尾智明, 槙田康博, 宗像浩平, 梶原昌高
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部平成23年度連合大会
    • 発表場所
      東北学院大学多賀城キャンパス
    • 年月日
      2011-08-19
  • [学会発表] SMES-燃料電池と液体水素ステーションで構成されたシステムによる再生可能エネルギーの有効利用2011

    • 著者名/発表者名
      天田博仁, 中村隆人, 岩崎辰哉, 孫敬具, 津田理, 宮城大輔, 濱島高太郎, 新冨孝和, 槙田康博, 宗像浩平, 三輪佑太
    • 学会等名
      電気学会超電導応用電力機器研究会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター
    • 年月日
      2011-06-10
  • [学会発表] 液体水素ステーションに併設したSMES-燃料電池を用いた風力エネルギー変動補償方法の検討2011

    • 著者名/発表者名
      岩崎辰哉, 天田博仁, 中村隆人, 孫敬雨, 津田理, 宮城大輔, 濱島高太郎, 新冨孝和, 槙田康博, 宗像浩平, 三輪佑太
    • 学会等名
      第84回2011年度春季低温工学・超電導学会講演概要集
    • 発表場所
      研究交流センター(つくば)
    • 年月日
      2011-05-18
  • [学会発表] 自然エネルギーに用いるSMES容量の最適化の検討2010

    • 著者名/発表者名
      中村隆人, 天田博仁, 中山知紀, 津田理, 濱島高太郎
    • 学会等名
      第83回2010年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター
    • 年月日
      2010-12-02

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公開日: 2013-07-31  

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