An investigation of sustainability of advanced fishery village installing new energy systems

安装新能源系统的先进渔村可持续性调查

• 批准号: 20K20029
• 负责人: 下町 健太朗
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hakodate National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20029/
• 关键词: 水素; 再生可能エネルギー; 漁村; スマートコミュニティ; 水素エネルギー

R4年度は，水素エネルギーの地内消費による実質的な電力料金の削減方策について試算・検討を行った。具体的には，水素生成，水素消費ならびに蓄電池による電力調整を行うようなシミュレーションを行い，1年間の電力需要に応じた水素の生成量と，売却によって期待できる利益について試算を行った。1時間ごとの各種電源の動作と，設備容量を同時に決めるようなシミュレーションを実施した。しかしながら，相当量の水素を売却したとしても，各設備の導入における初期コストが非常に高額となるため，現状の電気料金を大きく削減できるような設備構成・方策を発見するに至らなかった。各設備の導入コストを取り戻すためには，別方面からの方策を考える必要がある。すなわち，電気だけではなくエネルギー全体でのことを考えた試算が必要となる。具体的には，漁村内には漁船，水産加工工場などの比較的大きなエネルギー需要があるので，これに費やされる化石燃料を水素燃料に変えることでエネルギー全体のコストを削減できないか検討する。また，燃料電池のみではなく，水素混焼エンジンなどの新しい技術を取り入れることも検討項目に加える。また，R4年度は小型の実機を導入して動作試験を行った。水素生成装置，燃料電池，水素貯蔵装置のいずれも試運転結果は問題がないことを確認した。これらに加えて，過年度に導入した再生可能エネルギー電源を組み合わせて小型の実証設備を開発する予定である。

在R4财年，我们对如何通过氢能的现场消耗来降低实际电力成本进行了计算和研究。具体来说，我们利用蓄电池对氢气的产生、氢气消耗和功率调节进行了模拟，并计算了一年的电力需求所产生的氢气量以及预计销售的利润。进行了模拟，同时确定了各种电源的每小时运行情况和设备容量。然而，即使售出相当数量的氢气，安装每台设备的初始成本也将极高，因此目前还无法找到可以大幅降低当前电费的设备配置或措施。为了收回引进每台设备的成本，需要从其他方向考虑采取措施。换句话说，不仅需要考虑电力，还需要考虑整个能源的计算。具体来说，渔村对渔船、海鲜加工厂等的能源需求相对较大，因此我们将研究是否可以通过用氢燃料替代这些化石燃料来降低总体能源成本。除了燃料电池之外，我们还会考虑采用氢共燃发动机等新技术。另外，在R4年，我们引入了小型实机并进行了操作测试。试运行结果证实氢气发生器、燃料电池和储氢装置没有出现问题。除此之外，我们还计划结合前几年推出的可再生能源电源开发一个小型示范设施。

项目成果

漁村マイクログリッドにおけるエネルギー貯蔵装置の最適容量設計

渔村微电网储能装置容量优化设计

• 发表时间: 2021
• 作者: 原田 誠一;佐久間 拓人;加藤 昇平;下町健太朗，三島裕樹，原亮一，北裕幸
• 通讯作者: 下町健太朗，三島裕樹，原亮一，北裕幸