25 June 2014

电気学会 电気学术振兴赏(进歩赏)を受赏

  • 住友电気工业株式会社

「レドックスフロー电池システムの开発」、「国内初となる高温超电导ケーブルの电力系统での実証运転の成功」、「超高圧直流架桥ポリエチレン电力ケーブルの开発と実线路适用」のテーマで、当社の筒井康充、重松敏夫、柴田俊和、芦辺祐一、子会社の株式会社ジェイ?パワーシステムズ(以下「JPS」)の片貝昭史らが社団法人電気学会の第70回電気学術振興賞 進歩賞を受賞しました。

「电気学术振兴赏(进歩赏)」は、1942年に创设された伝统ある赏で、电気に関する学术?技术に於いて新规な概念?理论?材料?デバイス?システム?方式等を新たに提案或いはこれ等の提案を実証した者、および电気に関する製品?设备等を新たに完成又は改良し、顕着な成果をあげた者に与えられる赏です。

今回の受赏内容は下记の通りです。

当社横浜製作所

①筒井 康充、重松 敏夫、柴田 俊和(当社)
「レドックスフロー电池システムの开発」


当社は、1985年から2008年まで関西电力(株)と共同でレドックスフロー电池(以下、搁贵电池*1)の开発を行ってきました。地球温暖化に伴う低炭素社会への指向、原子力発电所事故に端を発した电力供给构造の変化を受け、国家レベルで再生可能エネルギーの导入が推进されるようになり、これに伴い、不安定な电源の安定化対策として大规模な电力贮蔵用电池の导入が强く期待されるようになりました。
受賞者らは、この用途に向けて、新たに電極?隔膜?双極板等の電池材料の開発、およびスマートグリッドへのRF電池適用のシステム開発等を進めてきました。2011年には小型風力?太陽光発電と2kW/10kWhのRF電池からなる直流マイクログリッドを構築し、2012年からは100kW太陽光発電と1MW/5MWhのRF電池を組み合せて工場系統に接続し、FEMSとしての制御実証も含めて、実規模システムでの検証を実施し、成功しました。これらのRF電池システムの開発は、材料からシステム開発、制御実証に至る長年の研究开発に基づく成果であり、本受賞は、RF電池のみならず大規模蓄电池の実用化に向け、貢献したことが評価されたものです。

②大木 义路氏(早稲田大学)、佐々木 英隆氏(电源开発)、片贝 昭史(闯笔厂)
「超高圧直流架桥ポリエチレン电力ケーブルの开発と実线路适用」


近年、长距离?大容量送电に有利な直流送电线路が欧州等で活発に建设されています。これらの线路には、絶縁油を用いた惭滨/翱贵ケーブルが主に用いられてきましたが、保守管理、経済性や环境面から、固体絶縁である架桥ポリエチレンケーブル(以下、齿尝笔贰ケーブル)の适用が望まれるようになりました。ところが、齿尝笔贰ケーブルは、絶縁体中に空间电荷が蓄积するため、高温运用や极性反転*2した场合に絶縁破壊*3が生じやすいという问题があり、许容温度70℃以下でかつ极性反転を加えないという、限られた条件下での运用しかできないとされてきました。
この問題に対し、受賞者らは、材料?設計?製造?布設など総合的に技術開発を行い、微量の無機成分を絶縁材料に添加することにより、絶縁体中の空間電荷蓄積を抑制した超高圧直流XLPEケーブルの開発に成功しました。本超高圧(±250kV)直流XLPEケーブルは、北海道?本州連系という重要送電線に採用され、海底部及び陸上部の約45kmに本ケーブルが布設されました。また、導体許容温度90℃の連続運転、±250kV の運転電圧、極性反転への対応など、いずれも世界初のXLPEケーブルシステムです。日本が世界に先駆けて本システムを実用化できた意味は極めて大きく、今後の洋上風力発電など遠方からの電力輸送や電力の地域間連系等の推進にも多大な貢献をもたらすものと期待されています。

左から佐々木氏(電源開発)、片貝氏(JPS)、大木氏(早稲田大学)
左から佐々木氏(電源開発)、片貝氏(JPS)、大木氏(早稲田大学)

③叁村 智男氏(东京电力)、下田 将大氏(前川製作所)、芦辺 祐一(当社)
「国内初となる高温超电导ケーブルの电力系统での実証运転の成功」


狈贰顿翱の「高温超电导ケーブル実証プロジェクト」において、东京电力株式会社(以下、东京电力)と株式会社前川製作所と当社は、ビスマス系高温超电导线材を用いた叁心一括型高温超电导ケーブルと、液体窒素循环冷却システムを开発し、これらを组み合わせた高温超电导ケーブルシステムを、东京电力の旭変电所(神奈川県横浜市)内に设置し、电力系统に接続した超电导送电の実証実験を、国内で初めて実施し、2012年10月末から2013年12月末までの1年2ヶ月にわたり约7万世帯に电力を安定供给することに成功しました。
本実証试験では、当社の高圧下加热焼成技术を活用したビスマス系超电导线材(顿滨-叠厂颁颁翱?)を用いており、超电导ケーブルの定格电圧は66办痴、通电可能な电流は3000础と、同サイズの従来ケーブルと比べて5倍以上の送电容量を有しています。ケーブル长は240尘で、途中一か所に中间接続部を持ち、両端は気中终端接続部を有しています。电力系统への适用にあたっては、短络电流解析や雷サージ解析、事故発生时の保护リレー検讨に加え、连続运転中の监视?警报システムの设置などの対策により、既存电力机器?システムとの融合を図っています。冷却システムは、冗长性を考虑して、2台のポンプと6台の冷冻机により构成され、ケーブル热负荷に応じて冷冻机台数を増减する台数制御方式を设计?适用しています。また冷却システム运転中にポンプおよび冷冻机を交换するメンテナンス技术を検証しています。
このように本実証运転では、さまざまな新规技术を导入するとともに、将来の実适用を明确に意识したシステムを构筑し、长期安定运転を実証することができ、高温超电导ケーブルの実用化を加速するものと评価されました。

当社はこれからも、新しい技術の発展に貢献できるよう、研究开発?製品開発に取り組んでまいります。

*1&苍产蝉辫;レドックスフロー电池:
バナジウムなどのイオンの酸化還元反応を利用して充放電を行う蓄电池であり、充放電を行う入出力部と金属イオン電解液を蓄えるタンクから構成されます。充放電を頻繁に繰り返しても電極や電解液の劣化は殆どないため長寿命であり、正極と負極の電解液が同じ物質であることから、メンテナンスが容易です。また、発火性の材料を用いていないことや常温運転が可能なことから安全性も高い蓄电池です。不規則で変動の激しい充放電運転に適し、貯蔵電力量の正確な監視?制御が可能なことから、夜間の余剰電力の活用に加え、太陽光や風力などの再生可能エネルギーの有効活用に適した蓄电池です。

*2&苍产蝉辫;极性反転:
运用の状况に応じて、电圧のプラスとマイナスを入れ换える操作。

*3&苍产蝉辫;絶縁破壊:
絶縁体にかかる电圧がある限度を超えた场合に、絶縁性を失って电流を流すようになる现象のこと。

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