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太陽光・蓄電池を含むマイクログリッドに関するビッグデータの公開

~高度なエネルギーマネジメントシステム設計の基盤となる実運用データを提供~

国立研究開発法人 物質・材料研究機構

NIMSは、太陽光発電と蓄電池を組み合わせたマイクログリッドシステムを実際に運用したビッグデータをデータ論文として公表しました。時々刻々と出力が変動する再生可能エネルギーとエネルギー需要のギャップを、蓄電池を最適に制御することで埋めるためのシステムの設計など、高度なエネルギーマネジメントシステムを設計する際の基盤データとして活用されることが期待されます。

概要

  1. NIMSは、太陽光発電と蓄電池を組み合わせたマイクログリッドシステムを実際に運用したビッグデータをデータ論文として公表しました。時々刻々と出力が変動する再生可能エネルギーとエネルギー需要のギャップを、蓄電池を最適に制御することで埋めるためのシステムの設計など、高度なエネルギーマネジメントシステムを設計する際の基盤データとして活用されることが期待されます。
  2. 再生可能エネルギーの主力電源化を実現するための中核技術の一つにマイクログリッドがあります。2018年9月に発生した北海道胆振東部地震に起因する大規模ブラックアウトでは、蓄電池と組み合わせた風力発電から電力供給が再開されるなど、再生可能エネルギーを組み込んだマイクログリッドシステムが激甚災害など非常時の分散エネルギー拠点としても有用です。一方、マイクログリッドの本格的な運用には、時々刻々と変化する需要と出力に対応する高度なエネルギーマネジメントシステムが求められます。その設計には、実際の運用に基づいたデータを解析することが重要ですが、これまで公開された実データは、海外での住宅およびオフィスビルにおけるエネルギー需要のみで、建物内の需要データに加えて再生可能エネルギーの発電特性や蓄電池の運用特性などを含むマイクログリッドの運用データが公表された例は国内外ともにありませんでした。
  3. 今回、NIMSの研究チームは、太陽光発電および蓄電池を組み合わせたマイクログリッドを実際に運用して得られた発電量等のデータを3年以上にわたり収集し、データのクレンジングを行ったうえでクラウド型データ公開システムであるfigshareおよび物質・材料研究機構のデータレポジトリimeji上に公表しました。公表したビッグデータは、太陽光の発電量や蓄電池の充放電量、電力会社からの買電量などを1秒ごとに記録したデータであり、マイクログリッドシステムの運用に関連する12種類のパラメータの104,544,000秒にわたるデータです。
  4. 太陽光など出力が変動する再生可能エネルギーを系統電力網へ供給する際の、出力変化速度を定格出力の1%/分以内に収めるという要件を検討するためには、3秒より短い時間間隔で記録されたデータが必要です。今回公開した毎秒記録かつ季節変動や年ごとの変動を含む長期間のデータは、このような周波数変動対策技術の運用を設計するための基盤データとして活用が期待されます。今後、データの分析を進めるとともに、マイクログリッドシステムの高度な運用方法や最適なシステム構成を提案し、データ駆動によりマイクログリッドシステムの普及を加速する取り組みを進めていきます。
  5. 本研究は、NIMSエネルギー・環境材料研究拠点の古山通久ユニット長、ヴィンク カリナNIMSポスドク研究員、安久絵里子NIMSポスドク研究員からなる研究チームによって行われました。また本研究は、文部科学省の統合型材料開発プロジェクト (拠点長 : NIMS 魚崎浩平) の一環として行われました。
  6. 本研究成果は、データ論文誌であるScientific Data誌にて英国時間2019年2月19日14時30分 (日本時間2019年2月19日23時30分) に掲載されます。

「プレスリリース中の図 : NIMSで運用されているマイクログリッドの概要」の画像

プレスリリース中の図 : NIMSで運用されているマイクログリッドの概要



掲載論文

題目 : Multiyear microgrid data from a research building in Tsukuba, Japan
著者 : Karina Vink, Eriko Ankyu, Michihisa Koyama
雑誌 : Scientific Data
掲載日時 : 2019年2月19日
DOI : 10.1038/sdata.2019.20


本件に関するお問合せ先

国立研究開発法人 物質・材料研究機構
エネルギー・環境材料研究拠点-ナノ材料科学環境拠点 技術統合化ユニット
ユニット長
古山通久 (こやま みちひさ)
TEL: 029-860-4757
E-Mail: KOYAMA.Michihisa=nims.go.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
(報道・広報に関すること)
国立研究開発法人 物質・材料研究機構
経営企画部門 広報室
〒305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1
TEL: 029-859-2026
FAX: 029-859-2017
E-Mail: pressrelease=ml.nims.go.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)

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