太陽光・風力発電特論

Advanced lecture on photovoltaic andwind power generation

996A168

近藤　潤次

Junji Kondoh

2023年度前期

2023 First Semester

金曜2限

Friday 2nd Period

創域理工学研究科　先端化学専攻、経営システム工学専攻

Department of Pure and Applied Chemistry, Graduate School of Science and Technology
Department of Industrial and Systems Engineering, Graduate School of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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対面授業/On-site class

太陽光発電や風力発電は，国産かつ環境影響が少ないという利点があり，今後の導入拡大が見込まれる。ただし，小規模の発電設備が分散して導入される点や，発電出力が気象状態とともに変動するという，従来の大規模集中型発電設備とは異なる特性を持つ。本講義では，前半で太陽光・風力発電に関連する基礎知識について，後半ではそれらを電力系統に導入した際に懸念される電力系統への悪影響とその対策について議論する。
Solar photovoltaic power generation and wind power generation have advantages in that they are domestically produced and have little environmental impact, and their share of their energy market is likely to continue to rise in the future. However, they have different characteristics from conventional large-scale centralized power generation plants, in terms of geographically distributed installation and variable output according to weather conditions. In this course, basic knowledge on photovoltaic/wind power generation is provided in the first half, and then the negative impacts on the electric power system concerned when introducing them to the electric power system and the countermeasures are discussed in the latter half.

太陽光・風力発電とその系統連系に関連する基礎から現状技術までについて理解を深めるとともに，最新の国際的な研究動向について知見を広めることも目的とする。なお，本科目は創域理工学研究科のディプロマポリシーに定める「各専攻において修得した高度な専門知識・研究能力と教養をもとに、論理的・批判的に思考し、自ら課題を発見・設定し、解決する能力」を実現するための科目である。
We aim to deepen understanding of the fundamentals and present technologies related to photovoltaic and wind power systems and their grid interconnection, and to acquire extensive knowledge on the latest international research trends. We aim to acquire "the ability to discover, analyze and solve issues based on flexible thinking, deep insight and the highly sophisticated level of expertise and research skills acquired" described in the Diploma Policiesof the Graduate School of Science and Technology.

下記の項目について理解し説明できるようになる。
1. 太陽光発電と風力発電の現状と将来動向
2. 太陽光発電と風力発電の仕組み
3. 太陽光発電や風力発電が電力系統に及ぼす影響
4. 電力系統に及ぼす悪影響の対策技術
The goal is to understand the following items and to be able to explain them.
1. Present state and future trends of photovoltaic power generation and wind power generation
2. Configurations of photovoltaic power systems and wind power systems
3. Impact of photovoltaic power generation and wind power generation on electric power systems
4. Countermeasure techniques for the negative impact on electric power systems

なし
Not specified

課題に対する作文　Essay

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（準備学習）各回の授業前に講義資料をLETUSへ掲載するので読んでおくこと（2時間程度）。
（復習）各回の講義内容を2時間程度復習し、各回の講義で説明した内容について理解の定着を図ること。
(Preparation) Read the lecture materials uploaded on LETUS before each class, spending about 2 hours.
(Review) Review the contents of each class for about 2 hours, and try to understand the material covered in each class.

6月の講義の際に課題を指定するレポートの成績(60%)と，毎回提出する講義概要の内容(40%)により評価し，60％以上（100点満点で60点以上）を合格とする。
Assessed based on the results (60%) of the report assigned at a class in June (60%) and lecture summary submitted in each class (40%). Criteria for passing is a score of at least 60%.

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

「徹底解説図解・系統連系」，甲斐隆章著，オーム社，2015年発行，978-4-274-50546-1
「風力発電導入のための電力系統工学」，日本風力エネルギー学会翻訳，オーム社，2013年発行，978-4- 274-21476-9
T. Kai, "Complete Explanation of Grid Connection with Illustration", Ohm-sha, 2015, 978-4-274-5054 6-1 (In Japanese)
Japan Wind Energy Association, "Wind Power in Power Systems", Ohm-sha, 2013, 978-4-274-21476-9 (In Japanese)

第１回：太陽光・風力発電の普及状況を理解する。
第２回：太陽光発電の仕組みを理解する。
第３回：太陽光発電の系統連系の方法を理解する。
第４回：風力発電の仕組みを理解する。
第５回：風力発電の系統連系の方法を理解する。
第６回：電力系統と分散型電源との関係について学習する。
第７回：太陽光・風力発電の系統連系上の問題点を理解する。
第８回：電力系統の需給調整について学習する。
第９回：電力貯蔵（蓄電池）について学習する。
第１０回：電力貯蔵（蓄電池以外）について学習する。
第１１回：太陽光・風力発電の発電出力予測について学習する。
第１２回：デマンドレスポンスについて学習する。
第１３回：配電系統の電圧調整を理解する。
第１４回：線路混雑・単独運転・FRTについて学習する。
第１５回：洋上風力発電について学習する。
1st: Installation status of photovoltaic and wind power generation.
2nd: The configuration of photovoltaic power generation.
3rd: Connecting photovoltaic power generation to the grid.
4th: The configuration of wind power generation.
5th: Connecting wind power generation to the grid.
6th: The relationship between the electric power system and the dispersed generation.
7th: Issues in connecting photovoltaic and wind power generation to the grid.
8th: Supply and demand control in the electric power system.
9th: Electric energy storage (storage batteries).
10th: Electric energy storage (other than storage batteries).
11th: Power output forecasts for photovoltaic/wind power generation.
12th: Demand response.
13th: Voltage regulation in distribution systems.
14th: Line congestion/islanding/FRT(Fault Ride-Through).
15th: Offshore wind power generation.

国内研究機関の研究員（電力系）における勤務経験を活かし，電力に関する講義を行う。
Lectures on electric power will be based on the instructor's experience working as a research scientist on electric power in a domestic research institute.

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