分野field

エネルギーシステム

メンバー

石田 政義
(分野長,システム情報系 教授)

松島 亘志
(システム情報系 教授)

西岡 牧人
(システム情報系 教授)

京藤 敏達
(システム情報系 教授)

安芸 裕久
(システム情報系 准教授)

中山 知紀
(システム情報系 助教)

 

目的・および達成目標

藻類などからのバイオマス,太陽光,風力などの再生可能エネルギーを極限まで利用することがこれからの地球環境の改善に強く求められている中で,エネルギー消費において最も付加価値が高い電力(電気エネルギー)を安定的に利用可能にするために,直流連系と純水素供給の二つのネットワークを適用した,低環境負荷,高信頼性,低コストに加え,安全,安心に資する,先進のカーボンニュートラル対応エネルギーシステム(CNES: Carbon Neutral Energy Supply system)を開発する。

カーボンニュートラル対応エネルギーシステム外観

カーボンニュートラル対応エネルギーシステムにおけるエネルギーネットワーク構成

 

研究トピック(1)

【題目】
バイオマスなどからの不純物を含む水素ガスの高純度精製・貯蔵システムの開発
【研究内容・成果】
藻などのバイオマスから生成される低質水素ガスから,CO吸着剤と水素吸蔵合金を利用して純水素を精製しつつ貯蔵できるシステムを開発した。水素需要の変動に応じて,蓄えた純水素を燃料電池へ供給できることが分かった。
【関連写真】

純水素精製・貯蔵システム実証設備

純水素精製・貯蔵システムの精製・貯蔵プロセス

 

研究トピック(2)

【題目】
水素エネルギーシステムにおける安定かつ持続可能な電力供給を可能にするエネルギーマネジメント
【研究内容・成果】
カーボンニュートラル対応エネルギーシステムに設置してある定格容量15 kW 級太陽光発電源(PV),10 kW 級固体高分子形燃料電池(FC),貯蔵エネルギー容量7.5 kWhのリチウムイオンバッテリ(LiB)からなる電力システムの時系列予測に基づく制御方法を提案した。間欠性のあるPV 出力と負荷の需給調整のために,カルマンフィルタ予測により電力トレンドを抽出,予測することでFC の出力指令値を決定し,残差をLiB が補償する制御手法とした。提案した制御手法では短周期電力変動と長周期電力変動のどちらにも安定して電力を供給できることが分かった。
【関連写真】

電源・負荷機器の直流連系構成