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スマートグリッド実証試験システム事例

 

環境・エネルギーソリューション

 事例1:再生可能エネルギー直流連系システム(筑波大学様)

-- カーボンニュートラルなエネルギーシステム技術の確立を目指した実証システム

再生可能エネルギー直流連系システムを使って、環境、安全、安心の時代に求められるエネルギーシステムの各種実証実験を行い、大規模な社会導入を目指しています。

 再生可能エネルギー直流連系システム

 

システムの使用目的

1.需要地(オンサイト)での需給調整

2.直流連系および純水素を活用した徹底簡素化

3.エネルギーネットワーク構築によるベストミックス

4.無停電や副次的環境改善など付加価値向上

5.低コストおよび高信頼を実現する技術開発

6.開発を通じた人材育成と産学官・国際連係

 

 

【他の試験システム事例】

事例2:DCモデルグリッド実証設備(つくば市)リンク

事例3:ホームエネルギーマネージメント実習システム(宇部工業高等専門学校) リンク

 

目的にあわせて、スマートグリッドの実験用電源機器をカスタマイズしてご提供します。お気軽にお問い合わせください。

     

システム概観・配置 

 システム

 

 

 

直流連系する分散型電源 (燃料電池と水分解装置以外は、エヌエフの納入設備です) 

  • 太陽光発電設備

       
15kW 級と5kW 級の太陽電池パネルが屋上に設置されています。屋内に設置された太陽電池用コンバータを介して、直流で連系します。1 日の中で発電量が大きく変化した際のエルギー制御の研究に利用します。

太陽光発電設備

  太陽電池用接続箱

矢印

太陽電池接続箱拡大

▲太陽電池パネル

 

▲太陽電池制御用
接続箱

 

▲接続箱拡大図

 

  • 5kW級・1kW級風力発電設備
 
  • リチウムイオン電池
5kW級風力発電装置1台と1kW級が2台が設置され、発電量が年間を通じて大きく変化した際のエネルギー制御の研究に利用します。   7.5kWh と2.5kWh のリチウムイオン電池が設置されています。監視システムの多重化により、高い安全性が確保されています。

風力発電設備

  リチウムイオン電池  矢印 

リチウムイオン電池収納箱

▲電池収納箱(拡大図)

 

  • 独立負荷用分電盤
 

15kW級独立負荷用50kWDC/AC コンバータ、5kW級独立負荷用20kW DC/ACコンバータに交流負荷を接続します。独立負荷用の分電盤は、DSM (Demand Side Management)の制御を行っており、コンピュータからの指令によって、5 種類の交流負荷の接続と切り離しを行います。


 

独立負荷用分電盤 矢印

 

独立負荷用分電盤

  

  • 燃料電池水電解装置

燃料電池と水電解装置は、直流連系すると同時に、純水素燃料ネットワークを構成しています。

 

燃料電池
▲燃料電池

水電解装置
▲水電解装置

 

 

 

 

 システム構成 世界でも最大規模の直流連系システムの実験設備です。 

  • 15kW級システム  (中規模需要家など、事業所を想定したシステムです。)
15kW級システム
 
  • 5kW級システム (一般家庭など小規模ネットワークを想定したシステムです。)
5kW級システム
 
  • ネットワークシステム

ネットワークシステム1

ネットワークシステム2

ネットワークシステム3

モニタシステム

 矢印 

全体運転表示
▲全体運転状況表示

▲モニタシステム

 

 

■ 双方向AC/DCコンバータ、DC/DCコンバータ

直流連系システムの構築に必要な各種コンバータです。幅広い研究・実験用とに応える汎用的な電気仕様を実現しています。

詳細

 

双方向コンバータ

 

 

 

模擬電源設備 (システム拡張用)  本模擬電源設備は、エヌエフ製です。

15kW級と5kW級システムを研究目的に応じて拡張するための設備です。

  •  太陽電池模擬電源
   
  • 燃料電池模擬電源
 
太陽電池模擬電源 パネル特性編集   燃料電池模擬電源 I-V特性シミュレーション

 

▲パネル特性編集     ▲I-V特性シミュレーション

・最大出力容量:10kW
・最大出力電流: 25A/50A
・最大出力電圧:DC400V/200V

  ・最大出力容量:10kW
・最大出力電流:25A/50A
・最大出力電圧:DC400V/200V

 

  •  バッテリ模擬電源
   
  • 模擬負荷装置
 
バッテリ模擬電源

充放電シミュレーション
▲充放電シミュレーション

 

【ソース】

・最大出力容量 10kW
・最大出力電流 25A/50A
・最大出力電圧 DC400V/200V

【シンク】

・最大出力容量 10kW
・最大出力電流 25A/50A
・最大出力電圧 DC400V/200V

  模擬負荷装置
▲10kW回生型

負荷電流設定
▲負荷電流設定

1kW模擬負荷装置

▲1kW型

     

・最大出力容量 10kW
・最大出力電流 50A
・最大出力電圧 DC200V

・最大出力容量 5kW
・最大出力電流 50A
・最大出力電圧 DC100V