マイクログリッドの最適容量設計と給電方式に着目した経済性評価

カテゴリ: 部門大会

論文No: 30

グループ名: 【B】平成28年電気学会電力・エネルギー部門大会

発行日: 2016/09/05

タイトル(英語): Optimal Sizing and Economic Evaluation Focused on Supply Type of Microgrid

著者名: 下町 健太朗(函館工業高等専門学校),原 亮一(北海道大学),北 裕幸(北海道大学)

著者名(英語): Kentaro Shimomachi|Ryoichi Hara|Hiroyuki Kita

キーワード: マイクログリッド|最適容量設計|給電方式|経済性評価,microgrid,optimal sizing,supply type,economic evaluation

要約(日本語): 近年，環境への関心が世界中で高まっており，特に環境負荷を低減するための一手段として，太陽光発電(PV)などの再生可能エネルギー(RE)が電力系統へ積極的に導入されている。また，PVを有効利用しするための一手段として，ローカルな系統へ導入されたREの統合制御，高効率な運用等を目的としたマイクログリッド(MG)の開発も積極的に行われている。MGにおいては，エネルギーマネジメントシステム(EMS)が導入され，これにより PVの出力予測，負荷予測などの情報に基づいたエネルギー貯蔵装置(ESS)の最適運用が可能となる。EMSによる日間の最適運用に加えて，環境負荷の低減を達成しながら経済的運用を行うためには，MGを構築する対象となる施設の負荷のトレンドを把握し，適切な容量を導入することが重要となる。ところで，PVや多くのESSは直流で動作するが，従来の系統においては交流方式の給電が行われているため，PVの出力やESSの充放電も交流に変換する必要がある。加えて，住宅やオフィス等で使われる機器の中にもLED照明や各種電子機器のように直流で稼働するものがあるが，これらについても交直変換が必要である。そのため，給電距離がそれほど長くないMGにおいては，直流給電を用いることによって，交直変換器の段数を減少させることができ，変換損失低減，供給信頼度の向上，省スペース化などが期待できる。MG内の全負荷において直流負荷が占める割合が増えるほど，この優位性は顕著となることが予想できる。そこで，本論文ではまず，電気自動車(EV)も含めたMGの容量の設計を行った。その後，従来の通り交流で給電を行うMG(以下ACMG)と直流MG(DCMG)とを経済的観点から定量的に比較した。

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