東京工科大学　工学部　電気電子工学科　ブログ

こんにちは。電気電子工学科の新海です。

今日はHVDC(高電圧直流送電)に関連する研究を紹介します。

地球環境に優しいグリーンエネルギー(再生可能エネルギー)を増やしていくためには、いろいろな課題をクリアしていかなければなりません。
その一つは、天候変化による発電量の変動と、その変動が引き起こす電力ネットワークの不安定性の問題です。今は電力ネットワークには交流が用いられています。これを直流に変えることで不安定性の問題が軽減するのです。直流は、交流のように周波数の変動や無効電力の問題がないからです。

でも、直流は電流がゼロになる瞬間がないため、遮断することが難しいのです。世の中では、200kV~500kVの高電圧直流送電用のスイッチの研究開発が進んでいます。はやりはパワー半導体とメカニカルスイッチを組み合わせた方法なのですが、ちょっと違うことをやりたくて、液体中熱プラズマを用いる方法を研究しています。

液体中で熱プラズマを発生させ、高密度・高圧力の状態を作り出してプラズマを高速で、かつソフトに制御し、さらにメカニカルスイッチを組み合わせて直流を遮断できないかと考えています。なかなか手強いのですが。。。おもしろいですよ。

液体中の熱プラズマの写真です。これを限流チャンバーと呼んでいます。

これに組み合わせるメカニカルスイッチです。

怪しげな物体達ですね。オープンキャンパスに見に来て下さい。

こんにちは、エネルギー応用研究室の高木です。

2019年度になり、研究室に配属されてきた学生と、卒業課題の研究を始めました。

そこで、このブログでは高木研究室で取り組んでいる研究テーマについて紹介します。

我々に身の回りには、スマホやPC、

家電製品や鉄道車両といった電気を使った製品があふれています。

これらの中で電気をエネルギーとして利用する製品では、

用途に応じて電気を任意の形態に変換しています。

もっとも身近な例としては、パソコンのアダプタやスマホの充電器があります。

これらは、家庭にきている100Vのイー交流を、電圧が一定の直流に変換しています。

また、鉄道車両では直流から交流を作り、モータを回しています。

このよう、器機を動かす時には、器機に適した電力形態（電圧、電流）があります。

供給された電力を所望の電力形態に変換するのがパワーエレクトロニクスと呼ばれる技術です。

別の言い方をすれば、電気のエネルギー（パワー）を、

半導体と電子回路（エレクトロニクス）使って別の形態に変換する手法がパワーエレクトロニクスです。

パワーエレクトロニクスの分野で今一番ホットなのが電気自動車です。

CO2を排出せず、環境に優しい車として熱い視線が注がれています。

エネルギー応用研究室では、電気自動車を構成する主要要素であるモータ、バッテリ、モータを回転させるインバータ回路、そしてモータとインバータを制御する研究を行っています。

さらには、これら基礎技術とした熱電発電、プラズマの生体応用も研究テーマとして取り組んでいます。

こんにちは、電気電子工学科の天野です。

今年2件目の産学共同研究開始についての報告となります。

　　大学お知らせ

新たな対象はコンクリート材料です。これはインフラ構造物の強靱性を高めるために非常に重要な要素です。その点検（非破壊検査）技術の開発を行います。

センシング技術活用研究室の丁さんと李さんが関連したテーマを研究する予定です。基礎的な技術検証を昨年末に天野が行った（大学の閉鎖期間に細々と実験していました）ので、今はまずその引き継ぎをして、実験環境を整えているところです。

こんにちは、電気電子工学科の新海です。

ゴールデンウィークを利用して千葉県銚子市の風力発電所を見学してきました。
このエリア、風が比較的強く一定しているので、風力発電のメッカになっています。

写真は屏風ヶ浦風力発電所の風車です。
風車の直径が70.5m、回転軸の高さが65.0mです。
壮観です。

これくらいの風車だと一台の発電量は1500kWくらいです。
ただ、これは風速10m/sの場合です。
年間で平均すると400kWが実力のようです。
一般家庭800件分くらいでしょうか。
電力会社の大きな火力発電機1台の1000分の1くらいなんですね。

風力発電は、供給不安定性・低周波騒音・自然環境への影響・コストなど
技術の力で解決しなければならない課題はいろいろあるのですが、
今後の重要な発電方法の一つであることは間違いありません。

もう一つ、風車の写真です。
日本初の洋上風力発電所、銚子沖合風力発電所です。
陸上からの写真では小さすぎるので
NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)の写真をお借りしました。

風車直径92mでさらに大きなものです。
風速10m/sで発電量2400kW。
風がより強く安定している海の上に立てているわけですね。

陸から沖合に3.1㎞のところにあります。
発電した電気は海底ケーブルで陸まで運びます。
ここは、交流送電ですが、今後は直流送電を使うことが多くなりそうです。

直流送電の話はまた別の機会に。。。

こんにちは、電気電子工学科の天野です。

GW前に共同研究先であるSMRC株式会社の半澤様と打ち合わせを実施しました。

この研究は住宅に関するIoTシステムに関するもので、具体的な内容の検討を更に進めるとともに、関連した内容をテーマとする大学院生 王さんとの顔合わせも兼ねました。

先方での進捗をお伺いし、また検討中の計測手法なども論じることができ、大変有益な打ち合わせとなりました。王さんは少し緊張した様子でしたが、自身の研究テーマが社会的にニーズのある、重要なものであることを体感できたと思います。このように、産学での共同研究の面白さの一つは、実際の社会ニーズに基づいた研究ができることと考えています。

打ち合わせの後は夕食もご一緒し、いろいろと面白いお話を伺うことができました。