成果報告書詳細
管理番号20110000000870
タイトル平成18年度~平成22年度成果報告書 太陽光発電システム等国際共同実証開発事業
太陽光発電システム等に係る設計支援ツール開発事業
公開日2011/8/5
報告書年度2006 - 2010
委託先名産業技術総合研究所  日本気象協会
プロジェクト番号P92034
部署名新エネルギー部
和文要約 ハイブリッド電源の設計を最適化するPCツール CLOVER (Cross-Linking Optimization of Variable Energy Resources) を開発した。CLOVERにおいては、電源として太陽光発電、蓄電池、ディーゼル発電、水力発電、風力発電を選択できる。エンドユーザが選択もしくは自由に設定した気象条件と電力需要の条件の下で、さまざまな評価尺度からハイブリッド電源の最適な容量配分を計算する。例えば、プロジェクトの総投資額は計画立案において最初に重要となる指標であるが、供給信頼性も重要な指標であり、稼働率(アベイラビリティ)の高いハイブリッド電源の達成のため、各電源の耐久性と保全性も評価可能としている。各電源の寿命はそれぞれ異なるため、交換時期も含めて、プロジェクト期間全体での経済性を計算し、さまざまな組み合わせから持続可能な電源構成を比較できるようにしている。 本ツールの特徴として、1)NEDOが過去に実施した太陽光発電システム等国際共同実証開発事業のフィールド実証データの提供と既定値による情報支援、2)技術情報支援(各種設備・要素機器のDBによる)、3)設計手順・工程のガイド・サポート(ウィザード・インタフェース別)、4)意思決定支援(評価指標の数値化による)、5)知識支援(成果・教訓のファクトシートによる)との組み合わせ、が挙げられる。 一方で、PCツールによるハイブリッド電源の最適配分計画では、シミュレーション計算がブラックボックス化され、利用者による結果の解釈を困難にする。そこで、経済計算のアルゴリズムのみを取り出し、モノポリーのような経営ゲームを行いながら、与えられた環境条件と電力負荷パターンに対し、ハイブリッド電源の最適配分の楽しみながら学ぶことができるツールも開発した。このボードゲームはエナジーフローと名付けた。エナジーフロー・ゲームの本当の目的は勝敗にはなく、自らの意思決定を遂行するロールプレイングを通して、資源配分問題を解決する合理的な意思決定を参加者が体感することである。プレイングカードによって、NEDO 太陽光発電システム等国際共同実証開発事業から得られた教訓や失敗事例を学ぶ機会も提供している。この他に、データベースとして、過去の実証事例のノウハウを集約したファクトシートと気象データベース(「アジア標準日射データベース」)を完成した。気象データベースには、利用者の利便性を考慮して検索が容易な表示ソフトも添付した。
英文要約Title: International Cooperative Demonstration Project Utilizing Photovoltaic Power Generation Systems. Development of Supportive Technology for Designing PV-Hybrid Power Generation Systems (FY2006-FY2010) Final Report
The aim of this project is to develop a supportive technology of design for PV-Hybrid systems with the practical use of NEDO's demonstrative research project for the PV hybrid power generation systems in the Asian countries.
In FY2008, we studied the comparison performance analysis of PV systems based on measured operational data at the NEDO project field sites. We also developed the simulation technology for optimizing the configurations of generators (PV, wind-turbine, micro-hydro and diesel generators) to fit both local demand of the electricity and local weather conditions under the constraints of users’ priority of requirements (e.g. total investment cost, generation cost, and CO2 emission.) The simulation technology based on PC seems to be useful to get a quick answer to optimization, but sometimes confuses users because of hidden process of calculations to reach its answer. In order to bridge the gap between users and the PC-based tool, the authors also developed the board game to know the algorithm of minimizing costs of operation of the PV-Hybrid systems under the constraints of electricity demand and changeable parameters of fuel and O&M cost of each generator. Another game developed by the authors gives the first introduction of the role of the combination of the diesel generators and renewables with battery. The knowledge base has been also developed from the lessons learnt from actual 13-field tests of the PV-Hybrid systems. Manga illustrations are effectively used to understand the fact of success and failure stories. The total suit mentioned above consists of;
1. Clover (Cross-Linking Optimization of Variable Energy Resources): PC simulation tool for designing PV-Hybrid systems
2. Energy Flow: Board game to know the algorithm of the cost-optimization of the combination of PV-Hybrid systems
3. Quintet: Card game for short introduction of PV-Hybrid systems
4. Fact Sheet: Lessons learnt from NEDO’s field test sites.
5. Weather Database (developed by JWA)
Regarding the meteorological database, "Asian standard solar radiation database", which provides monthly mean values and hourly values of solar radiation in Asian countries, has been also developed. The meteorological database includes PC software with user-friendly interactive interfaces for viewing the hourly solar radiation on inclined surfaces facing to optional directions and tilt angles.
The effectiveness of this suit was demonstrated in the courses of Demonstrative Research Project on Support Project to Improve Maintenance Skills for Photovoltaic and other Renewable Energy Power Generation Systems and etc..
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