研究内容
Research
気象データを活かした新エネルギー技術の社会実装
~気候変動に対応する創エネ・蓄エネ技術の開発~
Social implementation of new energy technologies
utilizing meteorological data
研究目標
・近未来(3年以内):再生可能エネルギーを利用した蓄電・水素エネルギーシステムの開発
・中期(6年後):気象予測技術を利用した再生可能エネルギーの監視・予測・制御による安定的に供給可能な新エネルギーのシステム構築と社会実装
これらの目標達成に向けて実際の電力需要に即した運用を行うため、東京大学先端科学技術研究センター14号館をモデルとし
・太陽光パネル
・蓄電池
・水素システム一式
を導入することで、建物一棟規模での実験・測定を行っています。
発電量及び需要電力の天候による変動を予測し最適運転を行うことで日中/夜間、夏季/冬季における再生可能エネルギーシフトを実現し、Zero Emission Building (ZEB)とすることを目指します。
東京大学先端科学技術研究センター14号館
システム・設備紹介
建物規模で実験を行う際、各設備の状況を瞬時かつ正確に把握し制御を行うため産業制御監視システム(SCADA)を利用したシステムを構築しました。
これにより、太陽光パネルの発電量、蓄電池の残量、現在の需要電力といった全ての数値を常時モニターすることができます。
また、蓄電池には、需要電力の長周期および短周期変動に対応するため、応答速度と容量の異なる2種類を使用しており、太陽光パネルには、反射による光害を防ぐため、表面にマット加工を施した防眩(ぼうげん)タイプを使用しています。
発電量や需要電力の予測を行うため日射量、風向、風速など気象パラメータの取得も行っています。
高容量水素貯蔵材料、新型水素蓄電池
High-capacity hydrogen storage materials and new hydrogen battery
水素を安全で長時間安定に貯蔵・輸送する方法としては水素吸蔵合金があります。
水素吸蔵合金は水素を吸蔵・放出できる材料で、液体水素よりも高密度で安全に水素を貯めることができ、定置用のタンクとして利用されています。
またこの水素吸蔵合金を利用したニッケル水素電池は、安全でエネルギー密度も高いことから、ハイブリッド自動車等に搭載されています。
現時点で最高性能を引き出す負極材料はこれまで開発してきたLa-Mg-Ni系超格子合金ですが、
更なる高性能化に向けた3元系水素吸蔵合金の研究及び新型の水素蓄電池の開発を進めています。