研究所紹介 
Introduction of the Research Institute in ACROSS

動力エネルギーシステム研究所Research Institute for Power and Energy Systems

エネルギーシステムの
数理的な最適設計論を展開

所長:天野 嘉春 教授

ICT技術で繋がる「ロボット化する機械」の時代エネルギーシステムはどのように変容するのでしょうか?制御システムで実現されている双方向通信による新たなシステムマネージメント手法をヒントに、家庭から地域レベルに至る、エネルギーシステムの数理的な最適設計論を展開します。

■研究テーマ

機器単体の効率向上を目指す従来の手法だけでは部分最適化に止まり、システム全体としての特性向上には繋がりません。また、再生可能エネルギーは特に、単一の装置ですべての要求をまかなうことは不可能であり、システムとして全体最適した設計・計画が必要です。

次世代エネルギーシステムを最適化するためには

  1. (1)不確定性を含んだシステムの合理的な記述、
  2. (2)双方向通信を利用した診断・制御・管理系の設計、
  3. (3)ユーザーのエネルギー利用プロファイルの変化に整合するよう、システム自ら経時的に
    変容する仕組み

が必要です。本研究所は、特にボトムアップ手法によって、システム論的に動力・エネルギーシステムを解析・設計する方法論を構築します。これに基づき家庭用および業務・事業用のシステムの最適化技術を開発します。そして、再生可能エネルギーを最大限活用する動力機械システムと電機システムとを融合したシステムを、統一的な視点から設計・評価する手法を研究します。

 プラントのスマート化に係わる基盤技術に、フィールドバスと呼ばれるプロセスオートメーションで利用されているディジタル通信規格があります。所長(天野嘉春)は、この技術に係わる研究・教育活動を本学の理工学研究所におけるプロジェクト研究として2006年から喜久井町キャンパスにおいて継続しています。本研究所では、家庭や地域レベルのエネルギーシステムに対して双方向通信による新しいマネージメントのあり方を考察した研究を展開します。
その他に家庭レベルから業務用ビルの需要プロファイルを主たる対象としますが、一般事業所における熱エネルギー回収に係わるピンチ技法の拡張や、エクセルギー評価に基づいたエネルギーシステムの最適化に関する研究も行っています。
発電技術として、大規模な事業用ばかりではなく、温泉熱発電に用いられる小形のバイナリータービンシステムが注目されています。このようなシステムの最適化にも,本研究室で開発している小規模な需要家に対するエネルギーシステムの最適構成評価手法が役に立つでしょう。この他に,超省エネルギーを実現するVRC(Vapor Re-Compression)脱水濃縮プロセスの研究開発も継続しています。湿潤バイオマスの発生箇所で脱水・減容化することで、バイオマスの利活用が飛躍的に促進されることが期待されています。

  • 家庭用コージェネレーションシステムの最適運用
    家庭用コージェネレーションシステムの最適運用

  • システム工学的視点からエネルギーと自立移動に係わる研究を実施
    システム工学的視点からエネルギーと自律移動に
    係わる研究を実施

プロジェクトメンバー

所長:天野 嘉春 (理工学術院教授)

研究所員
天野 嘉春 (理工学術院教授)
田辺 新一(理工学術院教授)
村田 昇(理工学術院教授)
若尾 真治(理工学術院教授)
林 泰弘(理工学術院教授)
齋藤 潔(理工学術院教授)
鈴木 太郎(主任研究員)
吉田 彬(次席研究員、研究院講師)
招聘研究員
鈴木 太郎
瀧口 純一(三菱電機株式会社鎌倉製作所)
志水 亮一
連絡先
喜久井町キャンパス 41-5-102室
天野 嘉春
〒162-0044 東京都新宿区喜久井町17
E-mail:[email protected]

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