電気エネルギーの有効利用と高密度化に関する研究(総括班)

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本研究課題は計画研究4件、公募研究10件を総括している。極低温・超電導技術の応用では、試作した超電導発電機を模擬送電線を介して商用電源に連系し、系統急変時の過渡特性を明らかにした。また20m、20kV交流超電導ケーブルの製作を終え、冷却課電・通電試験を実施し、更に極低温ケーブルの耐電圧特性の基礎的考察を行った。超電導コイルエネルギー貯蔵では、系統安定化制御に関して、有効・無効電力同時制御の実験を行いSMESは安定化制御に有効であることを示した。高温熱エネルギーによる直接発電(MHD)では、プラズマのシード原子密度、電子温度、導電率のレーザ測定法を開発し、また石炭燃焼ガスプラズマから生成される微粒子の挙動の理論的、実験的検討を行い、一方アークと拡散放電との間の遷移現象に関しては数値シミュレーションによる解析を行い、更に二成分磁界MHD発電機について流路内の電気・熱・流体連成現象についてその特性を明らかにした。エネルギーシステムの運用・消費・輸送の効率改善では、空間利用効率改善のため従来電線配置と異なる送電線を提案し、その送電特性について検討し最も有効な形式を選出し、またエネルギー貯蔵設備の評価手法として、電力需要特性の地域別特徴を表わすパラメータを新たに提案し、また電力系統の最適電源決定手法、信頼度を考慮した貯蔵設備計画法について開発を行った。エネルギー変換用電極材料では、反応性クラスターイオンビーム技術のもつ特徴を生かして、高出力熱電変換素子として期待できる鉄シリサイドのアモルファス半導体を開発し、また高性能指数をもつ高温度熱電材料を検討するためBP単結晶、B系材料の作成を行い、その基礎的物性や熱電材料としての有効性を調べた。公募研究はそれぞれの特長・独創性を生かして多彩で有用な成果をあげている。