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成果報告書詳細
管理番号20170000000072
タイトル平成26年度ー平成28年度成果報告書 国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業 独立電力系統地域における寒冷地気候に対応した風力発電システム実証
公開日2017/5/30
報告書年度2014 - 2016
委託先名株式会社駒井ハルテック 富士電機株式会社 三井物産株式会社
プロジェクト番号P93050
部署名新エネルギー部
和文要約件名:平成26年度ー平成28年度成果報告書 「国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業/独立電力系統地域における寒冷地気候に対応した風力発電システム実証」

極東ロシア(カムチャッカ・サハリン等)やシベリア等の独立系統地域では,ディーゼル発電(一部天然ガス発電)が主流だが,遠隔地のため燃料の輸送コストがかさみ,発電コストが割高なうえ,天候によって燃料輸送が遮断されると停電になるなど供給不安がある。このような遠隔地コミュニティはロシア全土に数千箇所点在しており,電力の安定供給の最適スキームの構築及び実現は,ロシア連邦政府の喫緊の課題となっていた。
そこで,日本の技術を活用した,寒冷地風車を利用したマイクログリッドシステムを導入することで,発電コスト削減とエネルギーの自給につなげる実証事業を提案した。本実証事業によってロシア側の取組みを具体化させると共に,今後,ロシア全土での事業化を,ロシア側パートナーと共同で進めるための足がかりとすることができた。
また,本提案は,ディーゼル発電の電力系統への風力発電の導入であり,風力発電による電力がディーゼル発電の一部をまかなうことになる。ディーゼル発電の電力は一般的に二酸化炭素排出係数が日本国内の排出係数の2倍以上と高いため,風力発電導入によるCO2削減効果も期待できた。
本実証事業は,電気という基本的インフラ・社会基盤にかかわるものである。カムチャッカ等の遠隔地の電力は、輸送コストの高いディーゼルによる発電に依存していることから, 電力価格の維持に補てんされている補助金の低減は大きな課題であり,その解決には公共的アプローチが不可欠であった。ロシア国内にはそもそも風力発電機の導入実績が少ないうえ,寒冷地仕様風力発電機の導入実績はほとんど無いことから,ロシア側の風力発電導入に対する意欲は非常に強いものの,国内の運転実績が無いため,本格的な導入に踏み切れてない状況であった。 本実証ではブレードの着氷・着雪対策や、機械部品の材料等寒冷地仕様の採用により,気象条件の影響はもちろんあるもの,ほぼ想定通りの発電量及び燃料焚き減らしが実現できることを確認した. その結果,極東の電力会社や鉱山会社等民間企業からの問合せが増えている.
また,本実証では,費用が高額でメンテナンス上の問題がある蓄電池を使用せずに,電気ヒーターで風力発電機導入時の系統安定化を図るシステムを採用した。同システムは,十分な検討・机上シミュレーションを経て設計されているものの,既存の地域熱供給システムに連係して運用する必要があるため,実証の実績が無く,ロシア側も独自予算での導入には踏み切れていなかった。本実証においてその効果や信頼性を証明することで,風力発電とセットのシステムとしての普及を図ることが可能になった。
英文要約Title:Technical and system demonstration including international energy efficiency improvement / Demonstration of wind power generation system corresponding to cold climate in independent electric power grid area (FY2014-FY2016) Final Report

Diesel power generation (partial natural gas power generation) is the mainstream in independent regions such as Far East Russia (Kamchatka, Sakhalin etc.) and Siberia, but because of the remote location, the cost of transporting fuel is high, the cost of generating electricity is expensive, depending on the weather There is an uneasy supply such as power outage if fuel transportation is cut off. Thousands of such distant communities are scattered throughout Russia, and the construction and realization of the optimum scheme for stable supply of electric power has been an urgent task of the Russian Federation Government.
Therefore, by introducing a micro grid system using a cold district wind turbine that made use of Japanese technology, we proposed a demonstration project to reduce power generation cost and self-supply of energy. This demonstration project will make the efforts of Russia side concrete, and it was possible to make it a foothold to advance the commercialization throughout Russia with the Russian partner in the future.
In addition, this proposal is the introduction of wind power generation to the electric power system of diesel power generation, and the electric power generated by wind power will cover a part of diesel power generation. Generally, the power of diesel power generation has a CO 2 emission coefficient as high as twice the emission factor in Japan, so we could expect CO 2 reduction effect by introducing wind power generation.
This demonstration project is related to basic infrastructure and infrastructure of electricity. Reduction of subsidies supplemented to the maintenance of electricity price is a big problem as power in remote areas such as Kamchatka is dependent on diesel generation with high transportation costs, so that a public approach Was indispensable. In Russia domestically, wind power generators are not introduced in the first place, and since the introduction results of wind power generators in cold districts are rare, the motivation for introducing wind power generation in Russia is very strong, but there is no domestic operation record Therefore, it was a situation that it was not able to take full-scale introduction. In this demonstration, we confirmed that it is possible to realize almost the same amount of power generation and fuel firing as expected, as well as influence of weather conditions, by taking measures against icing and snowing of the blade and adoption of cold district specification such as the material of machine parts As a result, inquiries from private companies such as power companies and mining companies in the Far East are increasing.
In addition, in this demonstration, we adopted a system that aims at system stabilization at the introduction of wind power generator by electric heater, without using a storage battery with high cost and maintenance problem. Although the system is designed through sufficient study and desktop simulation, it is necessary to operate in conjunction with the existing regional heat supply system, so there is no proven record and the Russian side is also planning to introduce it on its own budget He was not trampled. By proving its effectiveness and reliability in this demonstration, it became possible to disseminate it as a system of wind power generation and set.
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