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今年度における研究成果を以下に列挙する。
1. ウインドファーム(WF)に水素製造装置(HG)を併設したシステムにおけるHG供給電力の決定において、WF出力から一定のバイアス値を減じた値にローパスフィルター(LPF)を適用して系統供給電力を決定し、差分をHGに供給する方法を検討した。この場合、HGをあたかも蓄電池のように制御することが可能となる。この方法を同期発電機4台、固定速風力発電機3台から成るモデル系統に適用してシミュレーション解析を行い、WF出力に単純にLPFを適用してHG供給電力を決定する場合に比較して、系統周波数変動がより抑えられることを確認した。
2. HG併設のスタンドアローン型風力発電機を想定し、発生水素を燃料電池に供給して発生電力と発生熱を負荷の電力需要と熱需要の一部に供給する小規模モデルシステムを構築し、系統周波数変動と発生CO2量に関して、風力発電機を系統に直接接続して電力供給する場合と比較検討した。その結果、周波数変動が抑制され、CO2排出量も削減できることを確認した。
3. WFを含む二つの電力系統が連系送電線を介して接続されている場合を想定し、連系送電線がAC送電線とDC送電線である二つの場合を対象として、連系線電力制御システムをそれぞれ構築した。それぞれのモデルシステムにおいてWFに変動風速を与えてシミュレーション解析を行い、両系統の周波数変動が連系線電力制御の無い場合に比較して抑制できることを確認した。
4. スタンドアローン型の風力発電機がHGに電力を供給して水素製造を行う場合を想定し、2台の永久磁石型風力発電機、DCコンバータ、HGを模擬した負荷装置から成る実験システムを構築した。変動風速下での運転を想定し、2台の発電機の回転数を駆動用直流モータによりランダムに変動させ、それぞれをMPPT運転させながら負荷に電力を供給するためのDCコンバータ制御系を構築し、実験によりその有効性を確認した。
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