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東芝エネルギーシステムズ株式会社

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「東芝レビュー Vol.74 No.1号」を発刊

グリーンエネルギーアグリゲーション実現への取り組みを加速

ニュース

再生可能エネルギー

2019年1月23日

東芝エネルギーシステムズ株式会社

東芝グループは、本日、「東芝レビュー Vol.74 No.1号」を発行しました。「東芝レビュー」は、東芝グループの先端技術開発の取り組みや技術成果を紹介する技術論文誌です。
本号では、当社が注力している「エネルギーアグリゲーション」の特集を行っています。当社および東芝グループでは、再生可能エネルギーやエネルギーリソースをIoTで賢く束ねて活用するVPPなど、グリーンエネルギーアグリゲーションを実現する技術開発に取り組んでいます。今回の特集では、太陽光発電や風力発電、電力系統制御などに関する技術論文を掲載しました。以下において、それぞれの論文の概要をお伝えいたします。
東芝グループでは、今後の成長戦略の核の一つとして「デジタルトランスフォーメーション(DX)の推進」を据えていますが、研究開発においてもデジタル技術を積極的に活用し、様々な事業分野の顧客企業の経営課題を起点とした新しい課題解決型・成果訴求型のビジネス創出に向けた活動を加速してまいります。

論文概要

(1)グリーンエネルギーアグリゲーションへの取り組み
 太陽光や風力などの再生可能エネルギー(再エネ)による発電は、発電時にCOを排出しないことから地球温暖化対策の一つと期待され、大量に導入が進んでおり、今後もその傾向は続く見込みである。再エネによる発電量は天候などの影響を受けやすいが、余剰電力の蓄電を運用して不安定性を除去することにより、安定なグリーンエネルギーとして供給できる。需要側の蓄電システムに蓄えられる蓄電エネルギーや分散エネルギーリソース、あるいはDR(デマンドレスポンス)により産み出したネガワットを、ICTで束ねて調整力を提供し活用する、VPP(バーチャル・パワープラント)およびそれらを活用したERAB(エネルギーリソースアグリゲーションビジネス)が注目されている。また、電力系統の安定性を保ちながら大量の再エネ電源を受け入れて活用するには、他の様々な電力系統技術が必要である。
 東芝グループは、再エネ発電、VPP,および電力系統の各技術を組み合わせ、環境価値の高い電力を提供する取り組みである、グリーンエネルギーアグリゲーションの実現に向けて技術開発を進めている。
URL: http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2019/01/74_01pdf/a02.pdf
※2019年1月25日更新

(2)太陽光発電システムの最新技術
 当社は、情報通信技術(ICT)を活用した土木工事の効率化技術や出力変動を抑制できる蓄電池併設型太陽光発電システムの制御技術と共に、自家消費発電システム向けに最適な太陽電池モジュール容量を決めるためのシミュレーション技術や余剰電力が発生しない制御技術を開発しました。
URL: http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2019/01/74_01pdf/a03.pdf

(3)風力発電システムの最新技術
 当社は、コンピュータを用いた、大規模CFD解析や、風況解析を用いた複雑地形での風況評価・診断を高精度に行う技術、狭い敷地内で施工可能なシングルブレード工法のための独自装置の開発を行ってきました。また、火力・水力発電システムで培った回転技術や制御技術を元に、風車の性能向上や系統親和性の向上を図っています。
URL:http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2019/01/74_01pdf/a04.pdf

(4)ネガワットアグリゲーションにおける需要家の組み合わせを最適化するポートフォリオ管理技術
 日本では、2017年に電力会社の要請に応じ、工場やビルなどの需要家が電力負荷を削減するデマンドレスポンスが導入されました。ネガワット(削減できる電力)は、季節、時間帯、設備の稼働状況などで変化しますが、当社はこの需要家のネガワットを予測することで、最適な組み合わせを選び、安定したネガワット提供を実現する需要家ポートフォリオ管理技術を開発しました。
URL:http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2019/01/74_01pdf/a05.pdf 

(5)需要家側蓄電池を有効活用するマルチユース充放電計画作成手法
 東芝グループは、エネルギーアグリゲーションビジネス向けに、需要家側蓄電池を有効活用するための、非常時の事業活動計画(BCP)対応や、需要予測に基づいたピークカット、ピークシフトなどの個々の需要家向けサービス、需要家全体を対象としたデマンドレスポンス対応サービスを提供できる蓄電池群のマルチユース充放電計画作成手法を開発しました。
URL:http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2019/01/74_01pdf/a06.pdf

(6)再生可能エネルギーの導入を支えるO&M技術
 東芝グループは、クラウドサービスを用いた遠隔監視システムにより、太陽光発電および風力発電向けO&Mサービスを推進しています。太陽光発電では、遠隔監視データに基づいて性能低下を検出し、その要因特定を自動で行うソリューションを開発し、風力発電では、O&Mサービスの効率化と稼働率の向上を目的とするトータルソリューションを開発しました。
URL:http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2019/01/74_01pdf/a07.pdf

(7)透過型Cu2OとSiを積層して高効率・低コスト化に対応したタンデム太陽電池
 東芝グループは、限られた面積でも大出力が得られる高効率発電用キーデバイスとして、ボトムセルに従来の結晶シリコン太陽電池を用い、トップセルに透過率CuO(亜酸化銅)太陽電池を用いた、高効率で低コストのタンデム太陽電池を開発しています。今回、デバイスシミュレーションの結果から、理想効率が30%を超えることを確認しました。また、独自の成膜技術を用いて透明電極上に高透過率かつ高結晶性のCuO薄膜を形成することに成功し、透過型Cu2O太陽電池の発電を世界で初めて確認するとともに、これを用いてプロトタイプのタンデム太陽電池を試作しました。
URL:http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2019/01/74_01pdf/a08.pdf

以上

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