成果報告書詳細
管理番号20150000000780
タイトル平成22年度-平成25年度成果報告書 米国ニューメキシコ州における日米スマートグリッド実証全体総括研究
公開日2015/12/18
報告書年度2010 - 2013
委託先名株式会社東芝 株式会社日立製作所 京セラ株式会社 株式会社NTTファシリティーズ 東京ガス株式会社 富士電機株式会社 三菱重工業株式会社 株式会社関電工 株式会社サイバーディフェンス研究所 日本電気株式会社 アクセンチュア株式会社 伊藤忠商事株式会社
プロジェクト番号P09023
部署名スマートコミュニティ部
和文要約世界的な低炭素社会移行の流れの中で、再生可能エネルギーの大量導入は必然的である。
しかし気象条件で出力が変動する太陽光発電や風力発電のような再生可能エネルギーを大量に電力系統へ連系した場合、配電系統の電圧管理や、数分の短周期から1日の長周期の需給に大きな課題が出てくる。
これらの課題を解決する技術がスマートグリッドである。スマートグリッドに関しては、当初、米国ではスマートメーターの導入とほぼ等値であったが、日本側ではマイクログリッド型運用による再生可能エネルギーの影響を極小化する技術と捉え、技術の実証を行ったのが、「米国ニューメキシコ州における日米スマートグリッド実証」である。
この実証事業は、1.ロスアラモス郡における太陽光発電が大量導入された配電フィーダでマイクログリッド的運用を実証したマイクログリッド実証、2.ロスアラモス郡における電力会社側EMS と通信出来るHEMS を用いたNEDO スマートハウス実証、3.アルバカーキ市における分散電源を用いた高信頼度電力供給の実証を行った商業ビルマイクログリッド実証、4.前述の1、2、3のデータ等をもとに、今後の配電系統レベルのスマートグリッド技術の効果・影響等の評価を行う全体総括研究の4 つで構成されている。
この成果報告書(以下、本報告書)は、4の全体総括研究の報告書である。
全体総括研究は、6 つのテーマに分かれており、それぞれをCR1-CR6 (CR: Collective Research)と呼称している。CR1 は鉛蓄電池によるPV の出力変動の抑制効果の検討を含むスマートグリッドの有効性の評価を行う研究、CR2 は長い日照時間環境におけるPV の性能評価や、1,500m級高地で生の天然ガスによる運転を行ったガスエンジンなどの分散電源の性能評価、CR3 は群馬県太田市でNEDO の集中連系型太陽光発電の実証で開発された単独運転検出技術の相互試験、CR4 は実証システムのサイバーセキュリティ上の評価、CR5 は配電マイクログリッドや住宅需要のシミュレーションモデル開発、CR6 は実証データの管理についての研究・活動を行っている。
英文要約As part of global efforts to achieve a sustainable low carbon society, high penetration level of renewable energy is essential.
However, when large amounts of intermittent renewable energy, such as photovoltaic and wind generation which are affected by weather conditions, are connected to the grid, grid issues such as voltage control, balance between generation and load on a short term minute-to-minute cycle to long term day-by-day cycle, need to be addressed.
Smart grid provides technological solutions to such issues. In the US, smart meters were deployed as part of the initial steps to implement smart grid. On the other hand, researchers in Japan focused on microgrid as the technology to minimize effects from renewable energy on the grid. “Japan-U.S. New Mexico Smart Grid Collaborative Demonstration Project” was launched to evaluate this technology.
The project consisted of the following four parts:
1) microgrid demonstration in Los Alamos which verified microgrid operations with
large amounts of photovoltaic generation connected to the local distribution feeder;
2) smart house demonstration in Los Alamos with communications between utilities EMS and HEMS in the smart house;
3) smart building demonstration in Albuquerque which verified high reliability of power supply utilizing distributed energy resources; and
4) collective research which evaluated the effect and impact of smart grid
technologies to the distribution system based on data from the above-mentioned 1) to 3) demonstrations.
This final research report (“Report”) is specifically focuses on iv) collective research.
Collective research consisted of the following 6 collective research (“CR”) themes CR1 to CR6:
CR1: research to identify effectiveness of the smart grid including verification of PV output mitigation effect with lead acid battery
CR2: research to evaluate performance of PV in the long-time irradiance levels and performance of distributed energy including gas engine at high altitude (1,500 meters)
CR3: joint research on active islanding detection technology which was developedin the Ota Project in Gunma, Japan
CR4: evaluation of the demonstration system in terms of cyber security
CR5: development of demand simulator for the distribution microgrid and residential houses
CR6: research and activity on demonstration data mangement.
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