Ｒ＆Ｄ支援センター
技術者・研究者向けセミナーの紹介
太陽光発電システムの高効率化設計・運用支援技術と系統安定化制御
会 場 （株）日本テクノセンター研修室 【東京・新宿区】
日 時 平成22年5月6日(木) 10:30～17:30
【講座の内容】
【受講対象】
・新エネルギー、太陽光発電のシステム技術、電力系統技術、及び下記について基礎的な知識を得たい方
・住宅用太陽光発電、メガソーラー用蓄電池システム、マイクログリッド、スマートグリッド
【予備知識】
・新エネルギーについての簡単な予備知識があればＯＫ
【習得知識】
・太陽光発電のシステム設計時に留意すべき事項とその関連技術に関する基礎的な知識
【講師の言葉】
〔第一部〕
現在、低炭素社会の実現に向けて、自然エネルギー利用型分散電源の導入を促進しようとする動きが活発化しており、特にその中でも太陽光発電に関しては高い導入目標が掲げられています。太陽光発電（PV）システムは、多くの長所を有している一方で、発電電力量が不規則な自然現象に左右されるため、その効果的な設計・運用のためには、システムの振舞いを適切に評価できる定量的指標の作成・把握が重要となります。ここでは、太陽光発電の基礎として、そのシステム形態と特徴や大量導入時の課題の解説からはじまり、PVシステムの設計・運用支援を目的とした計算機シミュレーション技術として、確率的な安定性解析、多目的最適化設計、出力変動予測などについていくつかの事例を紹介します。また解説の中で、これまでの太陽光発電に関する国レベルでの様々なプロジェクト研究事例や今後の開発動向についても、あわせて紹介します。
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〔第二部〕
低炭素社会実現のため国として太陽光発電の導入量目標を、2020年には2800万kW(2005年の20倍)、2030年には5300万kW(2005年の40倍)としています。
太陽光発電はそれのみでは計画的な発電が困難で出力変動を伴うこと等の課題があり、大量導入時には電力系統の安定化対策が必要とされています。
本講義では、上記課題の説明と、それに対し当社がこれまで実証研究を行ってきた、太陽光発電に蓄電池を併設した先進事例を紹介します。
住宅用太陽光発電(小規模)からメガソーラー(大規模)に併設する蓄電池システム、また、マイクログリッドや海外の独立系統での事例になります。
それぞれの事例において、系統安定化や蓄電池の制御方法、および各種蓄電池の運用方法や制約条件などを紹介します。
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〔第三部〕
スマートグリッドは、新エネルギー大量導入時代にも対応した電力システムのイノベーションを指す言葉である。NEDOは米国ニューメキシコ州(NM州)とのスマートグリッドに関する共同実証の構想を本年(2009年)2月より練り続けてきたが、基本的な構想がまとまり、国内実施者の公募が進められた。
本講演では、スマートグリッドについての全般的な解説の後、日本国内での過去の実証研究と新たにスタートするニューメキシコ州でのスマートグリッド実証研究について解説する。
【プログラム】
〔第一部〕
Ⅰ．太陽光発電の現状
１．太陽光発電システムの形態と特徴
２．太陽光発電におけるシステム技術の開発動向
Ⅱ．今後の太陽光発電の大量導入時に予想される課題
１．電力品質に係わる課題
２．保護・保安に係わる課題
３．経済性に係わる課題
４．その他
Ⅲ．太陽光発電システムシミュレーションの基礎
１．高効率化に対する基本的考え方と設計における留意点
２．太陽光発電システムの評価手法
～システムパラメータ、利用データの種類等～
３．システム構成要素の高精度モデリング
Ⅳ．太陽光発電システムシミュレーションの設計への応用事例
１．確率的な安定性解析
２．多目的最適化設計
３．出力変動予測
４．その他
Ⅴ．質疑応答
〔第二部〕
Ⅰ．蓄電池付き太陽光発電システムの事例
１．太陽光発電大量導入時の課題
２．太陽光発電に併設する蓄電池
a.蓄電池の種類とその特性
～鉛蓄電池、ＮＡＳ電池、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ～
b.太陽光発電における蓄電池の役割と付加価値
３．蓄電池付き太陽光発電システムの事例
～システム構成、蓄電池容量、制御方式など～
a.住宅における蓄電池付き太陽光発電システム
b.集中連系型太陽光発電システムにおける蓄電池制御
c.メガソーラーにおける蓄電池制御
d.太陽光発電を大量導入したマイクログリッドにおける安定化制御
e.独立電源系統における太陽光発電の安定化制御
４．現状の課題と今後の展望
～スマートグリッドにおける蓄電池の活用～
〔第三部〕
Ｉ．ＮＥＤＯとは
１．ＮＥＤＯの組織の歴史
２．ＮＥＤＯ系統連系グループのミッション
Ⅱ．新エネルギーの導入普及予測とその影響
１．太陽光・風力発電の今後の普及の見込み
２．電圧問題の発生
３．系統安定化問題の発生
４．需給問題の発生
５．そのほかの課題
Ⅲ．スマートグリッドの試み
１．スマートグリッドとは
２．各国でのスマートグリッドの動き
３．ニューメキシコでのＮＥＤＯプロジェクト
４．ロスアラモス系統の実証
５．ロスアラモスモデルハウス実証
６．アルバカーキ商業ビル実証
７．総括研究
８．実施体制と実施計画
Ⅳ．過去の国内実証研究
１．日本の実証研究の構造
２．太田市の太陽光集中連系
３．稚内市、北杜市のメガソーラ
４．マイクログリッド（集中）実証
５．風力安定化実証
６．新電力ネットワーク実証
７．今後の国内の動き