助成番号 	 144016５－２	 

研	 究	 成	 果	
 報	 告	 書	 	 （国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）	 
	 研究テーマ	 （和文） ＡＢ	 エネルギー・水・情報の途切れない地域自立減災ライフラインの構築に関する研究	 研究テーマ	 （欧文） ＡＺ	 Research	 on	 a	 Self-Independent	 Local	 Lifeline	 of	 Energy/Water/Information	 for	 Disaster	 Mitigation	 

研	 ｶﾀｶﾅ	 ＣＣ	  姓）究氏	 代	 
漢字	 ＣＢ	 表名	 ﾛｰﾏ字	 ＣＺ	 者	 研究代表者	 ＣＤ	 所属機関・職名	 カタヤマ	 マサアキ	 研究期間	 Ｂ	 ２０１４	 ～	 ２０１６	 年	 正昭	 報告年度	 ＹR	 ２０１６	 年	 	 	 	 	 Masaaki	 研究機関名	 名古屋大学	 

名）片山	 Katayama 	 名古屋大学 未来材料・システム研究所 教授	 概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)	 
	 災害時においても、地域にエネルギー・水・情報の流れを保ち続ける「地域自立減災ライフライン」の実証環境を学内に実現するための課題について検討を行った。	 
地域住民避難所指定の本学附属学校について、現地調査等に基づいた災害時電力需要を推定し、非常用電源および太陽光発電に 960	 kWh の蓄電池を組み合わせることで約 90%の確率で連続した 7 日間の電力供給が可能であること、さらに既設の地中ケーブルを平常時よりも低電圧（200V）で利用して電力を供給することで必要な蓄電池を削減できることを示した。また災害時用マイクログリッドをインバータ電源のみで構成する場合の制御系の設計手法を確立し、実機による実験で系統瞬低時に無瞬断で自立運転に移行するための制御方法や系統周波数制御に貢献する制御手法を検証した。	 
学内の池に設置されているヒューム管（直径約１m）を対象として、約８ヶ月間の流量調査を行い、分散水力電源や災害時生活水確保の基礎データを得た。さらに調査期間の平均流量と井水の汲み上げ量の計算と実験により賦存水量とそれによる発電出力を得た。	 
電気自動車を非常時の電源とすることで、自立エネルギー網の構築に寄与することも考えられる。本学公用車 47台の 1 年間の利用データから利用率・走行距離分布を求め、43％から 59%の車両を電気自動車に転換可能であることを明らかにした。	 
災害時において既存の情報通信設備利用の困難を想定し、気球や無人航空機を用いて自律的にネットワークを構築する臨時通信システムの研究開発を行い、その効果を明らかにした。	 また制御対象が分散したシステムにおいて、信頼性に欠ける省電力無線通信や電力線通信を用いても高品質な機器制御を行うための制御通信システムを実現するための新たな制御手法を明らかにした。	 

キーワード	 ＦＡ	 減災ライフライン	 	 （以下は記入しないでください。）	 分散電源・貯蔵	 助成財団ｺｰﾄﾞ	 ＴＡ	 	 	 	 	 研究機関番号	 ＡＣ	 	 	 	 	 	 生活水	 分散遠隔制御	 研究課題番号	 ＡＡ	 	 シート番号	 	 -	
 1	 -	 	 	 	 	 	 	 	 	 	  発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）	 雑	 誌	 論文標題ＧＢ	  H-infinity control design considering packet loss as a disturbance for networked controlsystems	 著者名	 ＧＡ	 ページ	 ＧＦ	 	  論文標題ＧＢ	 
国	 
際	 著者名	 ＧＡ	 会	 議	 ページ	 ＧＦ	 	 	  論文標題ＧＢ	 
国	 
際	 著者名	 ＧＡ	 会	 議	 ページ	 ＧＦ	 	 	  論文標題ＧＢ	 
国	 
際	 著者名	 ＧＡ	 会	 議	 ページ	 ＧＦ	 	 	  論文標題ＧＢ	 国	 内	 ＧＡ
会	  著者名	  	 議	 ページ	 ＧＦ	 	 	 T. Ogura, K. Kobayashi,H. Okada, M. Katayama	 353～360	 雑誌名	 ＧＣ	 発行年	 ＧＥ	 IEICE Transactions on Fundamentals	 2	 0	 1	 7	 

巻号	 ＧＤ	 Vol.	 E100-A	 Cooperative Repeaters to Improve Data Collection in Low Power Generation forSolar-powered Wireless Sensor Networks	 N. Ishitani, K. Kobayashi,H. Okada, M. Katayama	 361～366	 雑誌名	 ＧＣ	 発行年	 ＧＥ	 IEEE Consumer Communicationsand Networking Conference	 2	 0	 1	 5	 

巻号	 ＧＤ	 

	 Study on a Control System Design Method at Isolated Mode for Microgrids Composed of onlyInverter-based DGs	 
S.	 Igarashi,	 M.	 Kurimoto,	 雑誌名	 ＧＣ	 

Y.	 Suzuoki,	 et	 al.	 

～	 発行年	 ＧＥ	 IEEJ	 P&ES-IEEE	 PES	 Thailand	 Joint	 Symposium	 	 on	 Advanced	 Technology	 in	 Power	 Systems	 2	 0	 1	 6	 

巻号	 ＧＤ	 	 An Experimental Study on Power Output Control of Photovoltaic Power GenerationContributing to Grid Frequency Control	 Y.Kimpara, Y.Manabe,M. Kurimoto, et al.	 

雑誌名	 ＧＣ	 Int. Conf. on Electrical Engineering (ICEE)	 ～	 発行年	 ＧＥ	 2	 0	 1	 7	 

巻号	 ＧＤ	 	 隣接する大学キャンパス内の分散型電源からの給電を考慮した地域住民避難所における自立電力システムに関する一検討	 真鍋勇介，加藤丈佳，舟橋利久，他	 雑誌名	 ＧＣ	 第 35 回エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集	 159～162	 発行年	 ＧＥ	 2	 0	 1	 6	 

巻号	 ＧＤ	 	 欧文概要 ＥＺ	 	 This	  research	  considers	  technical	  issues	  of	  realizing	  a	  self-independent	  local	  lifeline	  that	 continuously	 supplies	 energy,	 water	 and	 information	 to	 a	 disaster	 area.	
 	 The	 research	 shows	 the	 electric	 power	 demand	 at	 the	 affiliated	 secondary	 school	 of	 Nagoya	 University	 (NU),	 which	 is	 a	 designated	 disaster	 evacuation	 site	 for	 local	 residents,	 and	 concludes	 that	 seven	 days	 power	 supply	 without	 external	 power	 supply	 is	 possible	 with	 probability	 larger	 than	 90%	 if	 a	 battery	 of	 960kWh	 is	 prepared	 together	 with	 the	 existing	 emergency	 power	 generators	 and	 solar	 panels.	 
The	 study	 also	 reveals	 that	 necessary	 amount	 of	 the	 battery	 can	 be	 reduced	 if	 the	 high	 voltage	 transmission	 lines	 in	 the	 campus	 are	 operated	 with	 low	 200V	 under	 the	 emergency	 operation	 without	 external	 electricity	 supply.	 The	 research	 also	 provides	 a	 new	 design	 strategy	 of	 the	 control	 system	 for	
 a	 micro-grid	 using	 only	 inverter	 driven	 power	 supplies	 under	 disaster	 and	 confirms	 its	 advantages	 by	 experiments.	 
**	 The	 measurement	 of	 a	 natural	 stream	 in	 the	 NU	 campus	 for	
 8	 month	 reveals	 the	 origins	 and	 amount	 
of	 natural	 water	 resource	 of	 the	 NU.	
 	 The	 study	 includes	 possibility	 of	 power	 generation	 using	 a	 micro	 hydro‐electric	 generation.	 Since	 electric	 vehicles	 (EVs)	 are	 another	 possible	 power	 supply	 under	 disaster,	 records	 of	 47	 gasoline	 automobiles	 owned	 by	 NU	 were	 analyzed	 and	 it	 was	 found	 that	 43-59%	 of	 them	 can	 be	 replaced	 with	 EVs.	
 	 From	 the	 viewpoint	 of	 communication,	 emergency	 networks	 using	 balloons	 and	 unmanned	 small	 air	 vehicles	 were	 considered	 and	 their	 advantages	 were	 confirmed.	 In	 addition,	 the	 research	 provides	 the	 strategies	 to	 realize	 robust	 reliable	 distributed	 controls	 using	 unreliable	 low	 power	 radio	 and	 power-line	 communications.
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