電力系統における超電導エネルギ-貯蔵システムの総合評価および導入計画に関する研究

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本研究に最終目的は、超電導エネルギ-貯蔵システム(SMES)の電力系統における実用化の可能性を検証することにあり、そのため本年度は以下のような研究項目についてそれぞれ研究成果を得ることができた。1.電源のベストミックスを考慮したSMES経済性評価動的計画法に基づく解析手法により、(1)負荷変動のパタ-ン、(2)ベ-ス電源とピ-ク電源の燃料費の比率、(3)SMESの効率、(4)SMESの運転停止率などの各種のパラメ-タがSMESの経済性に与える影響について評価した。その際、電力貯蔵システムの評価のためには、負荷変動パタ-ンを特徴づけるために新しい導入した「KWh運用率」が、従来用いられている「負荷率」よりも優れた指標であることを明らかにした。2.SMESの負荷変動補償効果の解析SMESを電力系統の負荷変動補償に用いた場合の効果、適正規模(必要なKW容量およびKWh容量)などについて解析を行った。その結果、(1)比較的周期の短い負荷変動はSMESが、周期の長いものは発電機が受け持つという役割分担が負荷変動補償に対して極めて効果的であること、(2)SMESの導入により制御系が全体としてロバスト化できること、(3)この目的でのSMESの所要KW容量およびKWh容量は、それぞれ、系統容量が10GWの場合、約300MW程度、約500KWh程度であること、などが明らかにされた。3.発電機の出力変化率制約を考慮した電力貯蔵システムの最適運用方策決定手法の開発原問題を発電機2台と貯蔵システムとからなる部分問題に分割し、この部分問題を繰り返し解くことによって最適運用方策を決定する新しい手法を開発した。この部分問題は3次元DP法を適用して解かれる。