解決すべき課題 １． 家庭電気品から、モータさらに発電機まで、電力機器のさらなる省 エネルギー化が達成できるか。 ２. 蓄積の効かない電力システムに渇望されている損失の少ない低 コスト貯蔵方法はあるのか。 ３． 低コスト交流送電でも直流送電（リアクタンスによる電圧損失がな く抵抗損失のみ）並みの長距離送電することができるか。 ４． 世界の各地域の電力を結び、需要に適合した電力が適時適量送 電できる２１世紀型電力システムがあるのか。 ５． 提案新アイデアをいかにして、死の谷を越えさせるのか。 統合研究院嶋田研 1 取り組む研究課題 １）送電時電力損失の極小化 交流送電でも直流送電と同等の送電量を達成する ☆磁気エネルギー回生スイッチによる力率１の送配電 ２）電力使用機器の効率向上および出力向上 電圧と電流の位相差を解消し電力損失を最小化する ☆電気機器の力率改善（単相モータ、蛍光灯、パソコン） ３）電力需要適合電力発電･配電 全地球的に需要電力に合わせた電力供給の達成と発電所稼働率の向上 ☆超伝導電力貯蔵、フライホイール電力貯蔵 ☆再生可能エネルギー最大限導入（日本向けの風力発電システ ム・・・・・耐雷、耐台風、耐脈動風、耐震） ☆太陽、風力、水力など自然エネルギー源ベストミックス 統合研究院嶋田研 2 パワーエレクトロニクス直列制御スイッチ 磁気エネルギー回生スイッチ（Magnetic Energy Recovery Switch：MERS) コイルなどにより電圧と電流に位相差が生ずるが、磁気エネルギー回生スイッ チにより電圧と電流の位相差を解消し、力率を１にすることで高効率化を達成す る。 磁気ｴﾈﾙｷﾞｰ回生ｽｲｯﾁ 負荷 統合研究院嶋田研 3 SMES付き系統間連系設備 最大貯蔵容量 600 MWh （利用貯蔵容量 450 MWh) 非同期連系運転・・・設備容量30万kW (300 MW)の系統間の電力融通 SMES運転・・・15万kW (150 MW) - 3時間分の電力貯蔵設備 （系統切替スイッチにより30万kW (300 MW) - 1.5時間分まで出力倍増） 系統1 変換器用 変圧器 系統切替 スイッチ 変換器用 変圧器 系統1 系統切替 スイッチ BTB 300 MW 6 kV, 50 kA 系統2 系統2 変換器１ 統合研究院嶋田研 変換器２ 4 フライホイール関連 • 瞬低対策フライホイール （下館の工場、今年被害な し、昨年5回） • エンジン発電機、分散電力 システムに安定化フライホ イールは簡単で効果的。 • 沖縄のROTESにまた注目、 上海が作りたい。2号機（イ ンバータ駆動）が出来るか も知れない。3号機は水素 冷却、沖縄でフライホイール研 究会（３月１０日）開催。 統合研究院嶋田研 風力安定化のためのフライホ イール（１０ｋＷ－３０秒） ヘリウム大気圧中 損失 ３００Ｗ を達成 5 核融合開発の波及技術 沖縄電力に採用され、 今後の発展が期待される。 統合研究院嶋田研 6 磁気エネルギー回生電流ス イッチを入れるだけで発電 機出力が上昇します。 出力電圧が上昇する。サイ ン波インバータの進み制御 ではできないことができて いる。 直列コンデン サと同じ効果 がある 統合研究院嶋田研 風力発電の変換器の損失、コスト、サイズが７０％になる 7 ３５０ｋVA-ＭＥＲＳスイッチ ８００ｍｍ 磁気ｴﾈﾙｷﾞｰ回生ｽｲｯﾁ（ＭＥＲＳ） 統合研究院嶋田研 8 将来ビジョン (ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙｴﾈﾙｷﾞｰﾈｯﾄﾜｰｸｼｽﾃﾑ ＧｅｌＮｅｔ) （全地球的に電力エネルギーを融通しＣＯ２の排出を極小化する） 地球送電網の時代が来る MERSによる潮流増大 フライホイール ＳＭＥＳ 低品質 電力 風力発電等 新ｴﾈﾙｷﾞｰ MERSによるリアクタンス 制御 移相機による脱調防止 統合研究院嶋田研 9 統合研究院 ソリューション研究機構 地球開拓研究部門 嶋田研究室 地球規模で、人類を救うビジョン 地球上どこでも、いつでも、誰でも、一人、 １００Ｗの電力を利用できるようにしたい。 地球電力送電網の建設
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