愛知工業大学

エコ電力研究センター

年次報告書

vol.13

令和 5 年度

ANNUAL REPORT OF THE ECO-ELECTRIC POWER RESEARCH CENTER
vol.132023

愛知工業大学 エコ電力研究センター
Aichi Institute of Technology
Eco-electric Power Research Centerはじめに

世界的な観点からみても、地球温暖化対策への関心が高まっており、2023 年 7 月に国連のアント
ニオ・グレーレス事務総長は「地球温暖化の時代は終わり、地球沸騰化の時代が到来した。」と劇的かつ早急な気候アクションの必要性を訴えています。
現在の国内におけるエネルギー政策について注目すると、2050 年カーボンニュートラルおよび2030 年度削減目標の実現に向けて、国民・消費者の行動変容、ライフスタイル変革を強力に後押しするため、環境省が中心となり新しい国民運動「デコ活」を打ち出しています。また、地方自治体である都道府県や市町村においても、地球温暖化対策に関して様々な取組がなされ始めています。
具体的な一例として、愛知県ではあいち地球温暖化防止戦略 2030（改定版） ～カーボンニュート
ラルあいちの実現に向けて～ を、名古屋市においては地球温暖化対策の戦略として 3 月に「名古屋市地球温暖化対策実行計画 2030」を策定しています。これらの政策について共通して言えるのは、再生可能エネルギーを用いた発電電力の利活用、蓄電、省エネを主軸とするとともに、生活における電化への推進です。
これらのことを考慮すると、2050 年を見据えた社会におけるエネルギーの主軸は、再生エネルギーであり、今後も再生可能エネルギーによる発電、蓄電、省エネに関しては、高い技術などが要求されるものと思われます。特に、再エネ、蓄電、省エネを組み合わせたマイクログリッドやスマー
トグリッド関しては、バーチャルパワープラント（VPP）、地域マイクログリッドなどを中心とし各地域に導入されていくものと期待されます。
エコ電力研究センターは平成 19 年 4 月文部科学省私立大学高度化推進事業社会連携事業「マイクログリッド導入による次世代型電力供給システムの開発」を研究課題として設立されました。本
センターの特徴は、国内において最初にキャンパス内にマイクログリッドを構築、これまで 17 年間にわたり多面的な研究や実証試験を実施していることです。
我々は再エネが中心となったマイクログリッドシステムに関して、他にはない様々な技術や運用および経験において高度な技術力と経験を得ていると確信しています。
この研究活動の中から今年度の成果の一例を本報告書にて紹介いたします。機会がありましたら一読された後のご感想やコメントなどを頂けましたら幸いです。
最後になりますが、上述した社会的問題を解決するための手法を提案し、社会問題に応えるよう努力していきますので、ご支援・ご鞭撻をいただきますようお願い申し上げます。

愛知工業大学エコ電力研究センター
研究代表者

1

雪 田 和

人

目

次

第1章 エコ電力研究センターの組織・活動・設備
1-1

エコ電力研究センターの組織と活動

1-2

エコ電力研究センターの設備························································ 4································································· 8

第2章 研究内容報告
1. インバータ電源大量導入時におけるインバータ力率の設定法の提案 ·················· 18
2. 短絡容量比から見たインバータ電源の導入限界の物理的意味の解明 ·················· 20
3. 電力系統の経済負荷配分制御の特性改善応答の可能性評価 ······························· 23
4. Virtual Oscillator Control インバータのパラメータ設定に関する一検討 ················· 25
5. LLC コンバータ用高周波変圧器に関する研究 ················································· 28
6. 直流システムにおけるアーク故障の検出技術に関する研究 ······························· 32
7. カーボンニュートラルに向けたエネルギー貯蔵材料の開発 ······························· 35
8. 北陸地方の N 風力発電施設における雷注意報発令時の風車運用に関する研究 ······ 38
9. 北陸地方の J 風力発電施設における落雷電流観測に関する研究 ························· 41
10. 都市緑地における温熱環境と利用者の季節的行動特性に関する研究 2～愛知県名古屋市都心部ヒサヤオオドオリパークを対象として～ ······················ 43
11. 電力系統における制動インピーダンスの一機無限大母線系統モデルでの検討 ······ 45
12. ナッジによる省エネ行動誘発効果に関する一検討 ··········································· 48
13. 小形風力発電のみでの小規模マイクログリッドにおける運用可能性に関する検討·················································································································· 51
14. 一般家電機器の直流給電対応の可能性検討に関する一考 ·································· 53
15. 再生可能エネルギーを利用したソーラーカーポートの実証試験························· 56
16. 変圧器タップ切り替えによる小形風力発電機の運用手法の研究························· 59

第3章 社会的貢献
3-1

研究成果の校外活動状況と報告 ······························································· 632

3-2

スタッフの社会貢献 ················································································ 64

研究業績一覧 ·························································································· 67

エコ電力研究センター

スタッフ・執筆者

一覧

後藤

泰之

愛知工業大学 工学部電気学科教授

雪田和人

愛知工業大学 工学部電気学科教授

鳥井昭宏

愛知工業大学 工学部電気学科教授

箕輪昌幸

愛知工業大学 工学部電気学科教授

七原俊也

愛知工業大学 工学部電気学科教授

河路友也

愛知工業大学 工学部建築学科教授

武田美恵

愛知工業大学 工学部建築学科教授

水野勝教

愛知工業大学 情報科学部情報学科教授

後藤時政

愛知工業大学 経営部経営学科教授

糸井弘行

愛知工業大学 工学部応用化学科准教授

津坂亮博

愛知工業大学 工学部電気学科助手

合田忠弘

愛知工業大学 エコ電力研究センター客員教授

徳田憲昭

愛知工業大学 エコ電力研究センター客員教授

平松

大典

愛知工業大学 エコ電力研究センター客員教授

共同研究機関太田拓弥

山洋電気株式会社 パワーシステム事業部設計部

三好宏明

山洋電気株式会社 パワーシステム事業部設計部

谷口謙吾

日本高圧電気株式会社 電力開発部

3

第1章 エコ電力研究センターの組織・活動・設備
1-1 エコ電力研究センターの組織と活動
1-1-1 本学における位置づけ（構成組織）
法人名：名古屋電気学園(法人番号 231012)
大学名：愛知工業大学
社会連携研究プロジェクトの主体となる組織名：次世代型電力供給システムコンソシアム
当該研究組織の代表者：（氏名）雪田 和人 (職）教授 （所属）工学部電気学科
当該研究組織で連携して実施するプロジェクト名：・愛知工業大学教育・研究特別助成 分野横断型研究「2050 年ゼロカーボン社会を目指した都市計画の基礎検討」
・愛知工業大学総合技術研究所プロジェクト共同研究 A「電流スイッチの開発」
1-1-2 スタッフ構成およびスタッフの研究分野
当センターにおける研究員の構成は、次世代電力供給システムを開発するため、電気工
学、電力工学、電力系統工学、高電圧工学、応用化学を専門にする研究者から IT、ICT な
どの情報工学、経営学を専門とする研究者で構成している
後藤

泰之：電力システムへの再生可能エネルギーによる発電システムの導入方法に○○○○○○/関する研究
雪田

和人：直流／交流マイクロ・スマートグリッドに関する研究

鳥井昭宏：電力機器の運用管理、故障検出を目指したマイクロマシンの応用に関す○○○○○○-る研究箕輪

昌幸：電力機器に関する耐雷対策に関する研究

七原

俊也：再生可能エネルギーの大量導入における電力系統の運用・制御手法に関○○○○○○-する研究
河路友也：エネルギーマネジメントの開発とデータ活用に関する研究武田

美恵：再生可能エネルギーの環境アセスメントに関する研究

水野

勝教：再生可能エネルギーの発電量予測手法に関する研究

後藤

時政：行動経済学を考慮したエネルギー消費に関する研究

糸井

弘行：エネルギー貯蔵・変換材料に関する研究

津坂

亮博：再生可能エネルギーを安全に効率よく利用するための研究合田

忠弘：同期発電機の安定性に関する研究

徳田

憲昭：都市部におけるエネルギーマネジメントに関する研究

平松

大典：大容量発電機のシミュレーション手法および実験手法に関する研究
4

1-1-3 令和 5 年度活動目標
2050 年に向けたゼロカーボン社会を目指し、再生可能エネルギーによる発電システム、
蓄電システムの利活用および省エネの新しいシステムの開発および構築を目指し研究活動を多面的に実施する。
令和 4 年度に引き続きキャンパス内を実証試験とした再生可能エネルギーの利活用、省エネ推進方法などな研究を推進する。さらに、学内での「分野横断型研究：2050 年ゼロカーボン社会を目指した都市計画の基礎検討」や国内外の産官学との連携も視野に入れて活動を実施する。

1-1-4 主な研究活動＜国内会議＞○ 電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会.................................... 2023 年 5 月○ 電気学会 新エネルギー・環境/電力技術/高電圧合同研究会 ........................... 2023 年 6 月○ 第 64 回東海若手セラミスト懇話会 2023 年夏期セミナー ............................. 2023 年 6 月○ 2023 年電気学会産業応用部門大会 ................................................................ 2023 年 8 月○ 令和五年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会............................. 2023 年 8 月○ 2023 年（第 41 回）電気設備学会全国大会 ................................................... 2023 年 8 月○ 第 60 回炭素材料夏季セミナー....................................................................... 2023 年 9 月○ 令和 5 年電気学会 電力・エネルギー部門大会 ........................................... 2023 年 9 月○ 日本建築学会大会 .......................................................................................... 2023 年 9 月○ 電力技術/電力系統技術合同研究会 ................................................................. 2023 年 9 月○ 令和 5 年電気学会基礎・材料・共通部門大会 ................................................ 2023 年 9 月○ 2023 年度（令和 5 年度）日本太陽エネルギー学会研究発表会.................... 2023 年 11 月
○ 令和 5 年度 システム/スマートファシリティ合同研究会 ............................. 2023 年 11 月
○ 第 45 回風力エネルギー利用シンポジウム ................................................... 2023 年 11 月
○ 第 50 回炭素材料学会年会............................................................................ 2023 年 11 月
○ 2023 年度電子通信エネルギー技術研究会 ................................................... 2023 年 12 月
○ 2023 年（第 5 回）電気設備学会学生研究発表会 ......................................... 2023 年 12 月
○ 電気学会 電力系統技術研究会 ....................................................................... 2024 年 1 月○ 電力技術/電力系統技術/半導体電力変換合同研究会 ....................................... 2024 年 3 月○ 令和 6 年 電気学会全国大会...................................................................... 2024 年 3 月＜国際会議＞○ The International Council on Electrical Engineering Conference (ICEE) ......................
....................................................................................................................... 2023 年 6 月

5○ IEEE Fifth International Conference on DC Microgrids(ICDCM).............. 2023 年 9 月○ ICMaSS(International Conference on Materials and Systems for a Sustainable Society )..................................................................................................................... 2023 年 12 月
○ IEEJ P&ES-IEEE PES Thailand Joint Symposium .................................. 2024 年 1 月
1-1-5 令和 5 年度事業成果
エコ電力研究センターでは、2030 年の日本政府が提案しているカーボンフリーのエネル
ギー供給社会を目指し、再生可能エネルギーによる発電システム、蓄電システム、高効率
利活用および省エネルギーシステムの構築を目指し研究活動を実施した。
今年度は、これまでに 12 号館と垂直軸型風力発電装置との間に構築した直流給配電シ
ステムを用いて、電力線通信方式（ＰＬＣ）について計測技術だけでなく、制御技術についても検討した。
また、昨年度に引き続き豊田市役所未来都市推進課との共同研究により、モビリティの電化伴う温暖化ガスの削減について検討した。これは学内におけるガソリン車を電気自動車に変更した際における二酸化炭素削減量について具体的な検討を、警備室にソーラーカーポートを構築し実証実験を行った。
つぎに、愛知工業大学総合技術研究所プロジェクト共同研究「電流スイッチ」との連携
により、直流高電圧における直流遮断に関して、半導体を用いた開閉器や直流スイッチ技術の開発について具体的な実証実験を行った。特に、直流の低電圧の最大値である 1500V
電流最大 100Ａでの実験に環境に関しては、国内では数少ない実証実験設備であるため、本センターの環境だからこそ見いだせたものと思われる。
さらに、直流技術の社会実装を目指して、愛知工業大学教育・研究特別助成 分野横断型
研究「2050 年ゼロカーボン社会を目指した都市計画の基礎検討」とも連携し、都市部における省エネ化おとび再生可能エネルギーの利活用について、電気自動車（ＥＶ）を利用した方法について提案し、提案方法の有効性について検討している。
風力発電分野については、昨年度に引き続き、永久磁石を用いた発電機が発電時に発生するノイズに関して音と電気信号の関係性について、総合研究所前に導入している垂直軸型風力発電装置を用いて実施した。
そして、2 号館におけるエネルギー消費モニターに関しても、新たなデザインに更新し、エネルギー消費見える化に関して研究を推進した。
加えて、国際規格に関する直流分野においては、これまでに引き続き国際電気標準化会
議（IEC）電力システムのアセスメント（TC8 JWG11）、低圧直流委員会（SyC LVDC）

6

のワーキンググループミーティングにおいて、直流電力品質や電圧値の規格を議論するために、本センターにおける実証結果の一部を提供し、国際規格に貢献した。
本センターの広報活動において、「第 18 回再生可能エネルギー世界展示会&フォーラム（RE2024）」に出展し、広く研究成果を公表した。
さらに、本学の毎年７月に実施しているオープンキャンパスにおいて、２号館１階にあるエコ電力研究センターのモニター室を開放し大学が取り組んでいるマイクロ/スマート
グリッドの実証実験の説明を行った。
そして年度内に数回の開催となっている研究センターの見学会も開催し、参加者に研究内容を広報した。
特に今年度は、持続可能性に関する材料とシステムの国際会議、電気学会基礎・材料・共通部門大会、電気学会エネルギーワンダーランド、NTS 出版「電力貯蔵と供給の最適化
技術」、日本風力エネルギー学会、名古屋電気学園愛名会講演会においても本研究センターの研究活動を報告した。

1-1-6 令和 6 年度計画
エコ電力研究センターでは、2050 年に向けたゼロカーボン社会を目指し、再生可能エネ
ルギーによる発電システム、エネルギーマネジメントシステム、モビリティも用いた蓄電システムなどを用いたシステムの開発および構築を目指し研究活動を実施する。
令和 6 年度においては、まず令和 5 年度に引き続きキャンパス内を実証試験とし、学内に導入した太陽光発電装置と蓄電装置の利活用について推進する。つぎにキャンパスの省エネ化を推進するために、消費するエネルギーの削減について企画および検討を実施する。
さらに、国内外の大学および企業との連携も視野に入れた研究を実施する。

7

1-2 エコ電力研究センターの設備
研究施設の名称：エコ電力研究センター(愛知県豊田市八草町八千草 1247 愛知工業大学内)
エコ電力研究センターは、キャンパス内に講義・実験棟、図書館の３棟からなるマイクロ・スマー
トグリッドシステム、2 号館１階にモニター室などを保有している。図に示すように、本システム
は交流系統と直流系統を有している。

太陽光発電

ディーゼル発電機

ＥＭＳ＆見える化変換器＆蓄電池

風力発電機

新２号館

風力発電機

風車

マイクロ水車

図書館

蓄電池

１２号館
太陽光発電

キャンパス内に構築したマイクロ・スマートグリッド

構成線図

8

1-2-1 学内設備詳細○ ２号館の設備


太陽光発電装置

2 号館屋上に 40kW DC の太陽光発電装置を導入している。
この装置の系統連系装置（PCS）は、山洋電気製を導入し、10kW ごとにシステムを組んでいる。このため PCS は 4 種類の異なる機種を導入し特徴比較が可能である。さらに、20kWを直流連系とし 20kW を交流連系など系統構成の変更が可能となっている。
太陽光パネルは京セラ製、傾斜角度は約 10 度である。
屋上の太陽光パネル



風力発電装置2 号館屋上に導入した垂直軸型風力発電装置である。垂直軸であるため
羽と支柱の金切り音がなく、静音であるという特徴がある。さらに起動特性を向上するために５枚ばねとした。この風力発電システムは屋上に設置したため、防振対策として 3 次元対応のダンパーを導入している。これにより風力発電の回転時の振動を抑制している。
この風力発電の定格は 2kW であり、系統連系装置は山洋電気製を使用しており、このシステムも交流連系と直流連系を可能とした装置である。
小形風力発電装置はエネルギープロダクト製である。

垂直軸型風力発電装置



蓄電装置

2 号館１階のモニター室にリチウムイオン電池を導入している。容量は 50ｋVA であり太陽光発電装置、風力発電装置の出力変動対策、電力需要のピークカット、ピー
クシフト、事業継続計画(BCP)対応としても対応できる。
電池本体は新神戸電機製、蓄電池マネジメントシステ
ムは日立化成製である。

リチウムイオン電池装置

9



グリッド管理装置

2 号館を用いたマイクログリッドの実験を実施するため、グリッド管理装置を導入している。容量としては 20kVA であるため供給範囲が限定されるが、2 号館のマイクログリッドを実現できている。
この装置は、系統連系運転―自立運転を無瞬断にて実施することが可能であるため、2 号館 1 階、一部フロアーの事業継続(BCP)対策にも活用している。参考までに全国の避難所や電気自動車給電システムの一部にも使用され、現在 100 台程度販売されている。
この装置は山洋電気製であり、愛知工業大学、NTT ファシリティー
ズ、山洋電気の 3 社にて開発した。

グリッド管理装置(20kVA)



照明制御

2 号館の各研究室、講義室には、LED 照明制御のために、照明センサーが導入されている。このセンサーにより昼間と夜間で明るさを制御できる。
LED 照明と照明センサーはパナソニック製である。

研究室内の例

左が昼間、右が夜間の照明の状態である。昼間は夜間に比べると照度が低いことがわかる。
この制御を利活用することにより、省エネ効果に貢献できる可能性がある。

(a)昼間

(b)夜間

LED 照明の例

10

直流給配電システム

2 号館には直流給電システムを導入している。特に直流負荷として LED 照明設備を導入した。
さらに、直流給電対応の液晶テレビや冷蔵庫、空調設
備をモニター室に導入し実用化に向けた研究に取り組んでいる。
LED 照明は、東芝ライテック製であり、施工は NTT ファシリティーズである。
2 号館 1 階に導入した直流 LED 照明

直流給電用として直流スイッチ、直流用コ
ンセントも試験運用している。
スイッチは河村電器産業製、コンセントはNTT ファシリティーズ製である。
(a)直流スイッチ(b)直流コンセント

直流スイッチとコンセント



電気自動車の給電装置

2 号館入口に、電気自動車の給電装置の端子を導入している。この端子は直流給電用と交流給電用の二種類を導入している。
また、EV と 2 号館での電力需給ができるよう設備
導入している。
給電装置は、椿本チェイン製である。

2 号館前での EV 給電の実験風景

11○ １２号館の設備


太陽光システム12 号館屋上には 2 種類の太陽光発電装置を導入している。一つは単結晶型であり、もうひとつは多結晶型である。
単結晶は傾斜角度を 30 度としている。発電容量は各々10kWDCである。
系統連系装置は山洋電気製である。ここで発電した電力は、図書館に給電している。太陽光パネルはシャープ製である。
単結晶型太陽光パネル

多結晶型太陽光発電装置の発電容量は 10ｋW である。電力は
主に 12 号館に供給している。
系統連系装置は山洋電気製、太陽光パネルは京セラ製である。

多結晶型太陽光発電パネル



気象観測装置

12 号館屋上には太陽光発電装置の性能評価を実施するために気象観測装置を導入している。具体的には、日射量計、傾斜日射量計、直達日射量計、高速日射量計分光計を設置している。
気象観測装置は栄弘精機製である。

日射量と分光計測器

3 次元風速計

気圧計

雨量計.気象観測装置

12

雲量計



１２号館電気室

12 号館電気室には、直流系統と交流系統を切替えるた
めに分電盤を導入している。この分電盤は中立電機製で本プロジェクトのために特別に設計製作されている。
また、本学の自家用発電所の連系制御も可能なように
12 号館の電力需要量を学内の自家用発電所に送信し、負荷追従が可能であり、分電盤は各配線を計測できるよう考慮している。

分電盤



図書館の設備水力発電の研究をするために、クロスフロー型のマイクロ水力発電装置を
旧ボイラー室の屋根を水槽としてシステムを構築した。水の落差から最大発電量が 500W 程度となっている。
マイクロ水車はシンフォニアテクノロジー製である。

マイクロ水力発電装置



蓄電装置

図書館の旧ボイラー室に、鉛蓄電池 120kWh を導入している。電池は 12V50Ah を 24 直列 4 並列のユニット 2 セットで構成している。
鉛蓄電池は、エナジーウィズ製である。

.設置している鉛蓄電池

13

○ 総合技術研究所前の設備


直流スマートファクトリ実験装置

総合研究所前に設置した直流スマートファクトリ実
験装置は垂直軸型風力発電 10kW、EV 給電装置、次世代半導体を用いた DC/DC 変換装置、特殊多相化変圧器、直流負荷機器などから構成している。これらは 12 号館とも専用配電線で連系している。
デザインは建築学科の武田美恵先生で、4 台の構成は
春夏秋冬のサインとなっており、本学の特徴を示している。
直流スマートファクトリ実験装置

また、実験装置に導入した直流負荷機器は、LED 照明、冷蔵庫、空調機器、液晶テレビ、ブロアなどである。保護装置として、DC 分電盤なども導入している

直流負荷機器の例

14○ エコ電力研究センターの設備

外観内部

エコ電力研究センター

15

送電系統シミュレータ室

交直送電系統シミュレータ、発電機の自動電圧調整器、調速機を制御する DSP を用いた高速制御
装置、3 相の電動機と発電機、30kVA－90 秒のフライホイール、系統連系装置、電子負荷、安定化電源、グリッド管理装置、マイクログリッドシミュレータ、電弧の実験装置などから構成している。
これらの装置の組み合わせにより、電力系統および配電系統の実験が可能となっている。

送電系統シミュレータ室



風洞実験室

300kW の交流負荷装置、鉛蓄電池 30kWh、特殊変圧器、小型 PM 発電機、大型送風機から構成している。大型送風機は時速 90km の風速を出力することができる。
また、屋外に設置した高圧電源装置から直流分電盤に直流電力として 1500VDC、100A を給電できるものとしている。

風洞実験室の設備

16

直流給配電-給電装置開発室

ここでは EV 用給電装置の開発、次世代半導体を用いた電力変換装置、特殊巻線型変圧器の開発を実施している。
屋外にはエコ給湯器も導入し、電気エネルギーを電力として蓄えるだけでなく熱エネルギーとしても蓄える実験が可能である。

直流給配電・EV 給電装置の開発室



大型 MG 実験装置-蓄電池再生技術室

ここでは鉛蓄電池の再生と、同期発電機のミニモデルを用いた実験が可能となっている。
特に、ミニモデルに関しては回転子巻線を２つに分類したスプリットワイヤー方式を活用する予定である。

大型 MG 実験装置-鉛蓄電池再生技術室

17

第２章 研究内容報告
1．インバータ電源大量導入時におけるインバータ力率の設定法の提案(1) 研究概要
近年、導入が進む太陽光発電や風力発電では一般に電流制御形インバータが使用されるため、電圧維持能力の観点では同期発電機を用いた火力発電などの在来型電源より劣る。また、これらの電源は電力システム末端部に接続されることが多いため、これらが大量に連系された電力系統では電
圧変動や電圧安定性など電圧に係わる技術課題の生じることが懸念される。このためにインバータの力率制御は広く用いられてきたが、適切な力率については明らかとなっていない点が多い。
電流制御形インバータ電源の大量導入時に生じる電圧変動を抑えるためのインバータ電源の力率設定方法として、背後インピーダンスの R/X 比に応じた適切なインバータ力率を決定する手法を提案した。すなわちインバータ端電圧の最大値が目標とした値となるように背後インピーダンスのR/X 比に応じた適切なインバータ力率を選定し、その力率により定力率運転を行えば、インバータ
出力に変動があってもインバータ電圧を安定に維持できることを示した。
また、この場合、背後インピーダンスの R/X 比が違っても、インバータ端の皮相電力－電圧曲線
は同一となることも明らかとした。
(2) 研究内容報告

18

19

(3）主な使用機器・備品登録名：ノートパソコン, 資産番号：42000705

2．短絡容量比から見たインバータ電源の導入限界の物理的意味の解明(1) 研究概要
近年、導入が進む太陽光発電や風力発電では一般に電流制御形インバータが使用されるため、電圧維持能力の観点では同期発電機を用いた火力発電などの在来型電源より劣る。このため、これらが大量に連系された電力系統では電圧変動や電圧安定性など電圧に係わる技術課題の生じることが懸念され、その評価指標として短絡容量比 SCR（Short-Circuit Ratio）が用いられる場合が多い。
電圧変動が顕在化する指標として SCR としては 1.5～3.0 程度が一つの目安とされているが、その値は経験則の色彩が濃く、その物理的意味については明らかとされていない。
本研究では、一機無限大母線系統モデルでの SCR について、皮相電力－電圧特性を用いればそ
20

の物理的意味が明確になることを示し、皮相電力を用いて定義した SCR に対して電圧安定性の観点での下限を明らかとした。力率一定制御のインバータの SCR は 2 以上である必要がある。
また、インバータ力率を可変制御する場合、SCR の下限値は力率一定制御のインバータよりも小さくなるものの、SCR は約 1 以上でなければならないことを明らかとした。
(2) 研究内容報告21

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：ノートパソコン, 資産番号：42000705

22

3．電力系統の経済負荷配分制御の特性改善応答の可能性評価(1) 研究概要
地球温暖化問題の対策として、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー（再エネ）が増加している。再エネ電源の出力は変動が著しく正確な予測が困難なため、 電力システムの需給バ
ランス維持が難しくなる恐れがある。このため、電力システムの需給制御システムのうち、変動周期十数分以上の変動を対象とする経済負荷配分制御（EDC：Economic load Dispatching Control）の重要性が増している。これまでの解析によれば、EDC では変動周期数十分の変動が卓越し、これば需給制御の性能を低下させることが分かっている。
本研究では、電気学会が開発した「需給・周波数シミュレーションモデル（AGC30）」をもとに、汽力発電の簡略化モデルを組込んだ簡易 AGC30 モデルを作成した。このモデルを用いて汽力発電モデルに含まれるレートリミッタと EDC の制御対象である周期が数十分程度の需給インバランスの関係について検討を行った。
そして、需給制御の 1 つである経済負荷配分制御（EDC）について、特に需給インバランスを周波数成分に分けて分析した際に EDC の制御領域の変動が顕著に見られる原因について分析した。
その結果、汽力発電のレートリミッタは、需給制御でしばしば見られる数十分周期の需給変動に大きな影響を及ぼすことが明らかことを明らかとした。
(2) 研究内容報告

23

24

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：ノートパソコン, 資産番号：42000841

4．Virtual Oscillator Control インバータのパラメータ設定に関する一検討(1) 研究概要
近年、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーによる発電の需要が高まっている中、これらはインバータを介して系統に接続されている。従来のインバータ電源は電流制御であるため系
統に連系される従来のインバータ電源が増加し、同期発電機が減少すると、電圧維持能力の低下、慣性の減少などにより系統が不安定になる恐れがある。Grid-Forming インバータはこのような電力系統の変化に対応できるインバータの方式として注目されている。
本研究では、Grid-Forming インバータに一種である Virtual Oscillator Control(VOC)インバータ（以下 VOC）を対象とした。VOC は比較的簡単な回路で構成されるが、そのパラメータの適切な設定
方法は明らかとされていない。
25

本研究では電力系統に連系された VOC を対象として、連系リアクタンスが変化した場合における特性変化について検討した。VOC のパラメータのうち、静電容量 C とリアクタンス L が特に重要であり、これらを変化させると連系リアクタンスが変化した場合に VOC 電圧の大きさが大幅に変化することが分かった。ただし静電容量 C が小さくなると連系リアクタンスが変化しても VOC
電圧の大きさがほぼ一定値に保たれる。すなわち、C、L の値を調整することで、連系リアクタン
スが変化した場合に対する VOC 電圧の感度を調整できることが分かった。
(2) 研究内容報告

26

27

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：ノートパソコン, 資産番号：42000477

5．LLC コンバータ用高周波変圧器に関する研究(1) 研究概要
近年、電源システムの小型化や高効率化が求められている。LLC 共振コンバータ（以下 LLC と記す）は高周波変圧器を用いて出力電圧を変化させる。LLC は、電流共振とソフトスイッチングを両立して高効率と低ノイズを両立させている。電流共振周波数を高めることで高周波トランスを小型化することができ、結果的にシステム全体を小型化できる。さらに LLC は、ソフトスイッチング
技術によって損失を低減することで高効率を実現できる上に、電圧・電流の急激な変化が生じず低ノイズを実現できる。これまでに、高周波変圧器のインダクタンスは駆動周波数の変化によって変化し、それに伴って共振周波数・共振点も変化し、結果的に LLC の出力電圧が変動することが明らかになっている。
LLC の出力電圧は電流共振を用いた周波数制御であり、周波数を変化させることによって出力電圧を変化させる。そのため、入力電圧 E の大きさについては注目されてこなかった。しかし、入力
電圧 E が変化することによって励磁インダクタンス Lm にかかる電圧が変化し、高周波トランスのヒステリシスループの形状が変化して高周波トランスのインダクタンスが変化する。その結果、共振周波数 fo や出力電圧 Vo に影響が及ぶと考えられる。その他の高周波トランスのインダクタ
ンスを変化させる要因には、巻線の種類（ポリウレタン線、リッツ線）、巻線の巻き方、それにコアのギャップ長がある。これらの要因が LLC の出力電圧を変化させる。
そこで高周波トランスを製作して LLC の実験回路を構成する。入力電圧 E を変化させて励磁イ
ンダクタンス Lm にかかる電圧を変化させ、高周波トランスのインダクタンスが変化することを明らかにする。高周波トランスの巻線には前述のポリウレタン線、リッツ線の 2 つを使用して出力電圧特性を比較する。巻線の巻き方の違いによる出力電圧の周波数特性の変化を明らかにする。さらに、入力電圧を低電圧一定として駆動周波数を変化させ、高周波トランスの巻線の巻き方とギャッ
プ長を変更し、高周波変圧器の漏れインダクタンス Lr と励磁インダクタンス Lm の比率が変化し、LLC の出力電圧も変化することを明らかにする。

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(2) 研究内容報告

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30

31

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：絶縁モジュール，資産番号 42300230
・固定資産登録品名：スコープコーダ，資産番号 42300198

6．直流システムにおけるアーク故障の検出技術に関する研究(1) 研究概要
近年、電気設備機器や電気関係の配線などを原因とした火災、すなわち電気火災が増加している。
特に、太陽光発電システムなどの直流電路における事故が問題視されている。これは、交流では周期的に電流零点が存在するため、たとえアークが発生したとしても自然に消滅する可能性が高いが、直流では、電流零点が存在しないため自然に消滅しがたいためである。直流給電システムなどの直流利用が増加している状況において、電気を安全安心に利用するためには、アーク放電の発生を検出する技術が必要不可欠である。直流電路においてアーク放電が発生すると、電路に比較的高い周
波数の電流成分が重畳することが知られている。しかしながら、回路上に接続されているインバー
タなどのスイッチング機器から発生するノイズの影響により、検出が難しいという報告もある。
そこで、本研究では、直流電路において発生するアーク放電の検出を目指して、直流電路における電流信号の測定をすることによって直流電路におけるアーク放電の検出可否について検討した。
まず初めに、直流電路を形成する電源の違いによって回路に重畳するノイズがどの程度変化するのかについて実験的検討を実施した。その結果、スイッチング電源から発生するノイズが最も大きく、次に交流を整流平滑した電源、最も小さいのが太陽光発電パネル電源であることがわかった。また、
太陽光パネル電源にパワーコンディショナを接続した場合においては、パワーコンディショナのス
イッチングノイズが重畳していることが確認できた。
次に、電路上でアーク放電を発生させた場合に、どのような信号が重畳するのかについて検討を実施した。この実験においては、再現性を確保するために、電圧と電流値を常に同様の条件になるようにした。具体的には、太陽光発電装置は日射量に応じて出力が変化するのでこれに適さない。
そのため、発生するノイズが比較的小さいスイッチング電源を利用して実験を実施した。その結果、直流電路において、直列故障アークが発生した場合には、アーク放電未発生時と比較して、大きなノイズが発生していることがわかった。また、アークに由来するノイズ（アークノイズ）は、その発生する周波数に特徴を持ち、特定の周波数帯域においては、他の周波数領域と比較して大きなノ
32

イズを有していることがわかった。また、アーク放電故障が発生する距離に応じて、特にメガヘル
ツ以上の高周波の領域では、ノイズの大きさが変化することが確認できた。
上記検討によって、直流電路でアーク放電が発生した場合には、電路上にノイズが重畳することを確認できた。そして、そのノイズ大きさの周波数依存性やノイズの大きさのアーク発生距離依存性について、知見を得ることができた。これらの成果によって、アークが発生した場合に、それを検知する装置の開発を実施することができた。
(2) 研究内容報告33

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：プログラマブル直流電源 VP600-2.5R-3, 資産番号：42300507
・固定資産登録品名：模擬配電系統設備 PV ジェネレータ，資産番号：41201423
・固定資産登録品名：パワーコンディショナ評価システム，資産番号：41801216
・固定資産登録品名：大容量電源・電子負荷装置，資産番号：40700444

34

7.

カーボンニュートラルに向けたエネルギー貯蔵材料の開発(1) 研究概要
黒鉛や活性炭をはじめとする炭素材料は、電気エネルギー貯蔵デバイスであるリチウムイオン電池の負極材料や、電気二重層キャパシタの電極材料に用いられている。しかしこれらの炭素材料の合成には、高温を必要とする炭化反応や、化学薬品あるいはガスを用いた賦活処理が必要であり、膨大なエネルギーを必要とする。近年、電子デバイスの高性能化に伴い、炭素材料を他の元素や分子と複合化することで、電気エネルギー貯蔵デバイスの高エネルギー密度化や高パワー密度化、長寿命化などの高性能化における取り組みがなされている。この複合化には、膨大なエネルギーを費やして得られた炭素材料を用いて、数段階に及ぶ合成反応が必要となる。一般的には合成反応には有機溶媒を使用し、反応後には有機溶媒の除去と試料の乾燥、さらには精製操作も伴う。したがって環境負荷と二酸化炭素の排出を低減するため、石油由来製品の代わりにバイオマス材料を利用し、消費エネルギーを軽減した合成と複合化手法の発展が必要である。
本年度の研究では、賦活操作を必要とせず、バイオマス原料を用いた多孔質炭素の合成に取り組んだ。この手法では、エビや蟹などの甲殻類の主成分のであるキチンを原料に使用し、キチンを窒素ガス雰囲気下で加熱するだけの操作により、多孔質炭素の合成に取り組んだ。また、様々な分析手法を用いることで、キチンから多孔質炭素が得られるメカニズムを解明した。さらに、得られた多孔質炭素が、実用的な電気二重層キャパシタの電極材料として利用できることを明らかにした。
一方で、電気二重層キャパシタの高性能化を目指し、市販の活性炭を用いた複合化手法に取り組んだ。この複合化は、我々がこれまでに取り組んできた複合化手法である、有機溶媒を一切使用しない気相吸着法を用いて行った。活性炭を用いた気相吸着法では、活性炭の飽和吸着量を超えない
限り、複合化する有機化合物の全てを活性炭の細孔内部に複合化することができる。したがって有機溶媒が不要であるのみならず、用いる材料の全てを無駄なく利用でき、さらに試料の精製や乾燥操作も不要である。吸着した有機化合物がアントラセンやペリレンの場合、これらの有機化合物が吸着した活性炭を電極として使用する前に、電解液中で電圧を印加するだけで有機化合物を酸化させることができる。本来は、これらの有機化合物の酸化にはバナジウム触媒などの遷移金属触媒が必要である。しかし吸着した有機化合物は導電性の高い炭素表面と高表面積で接触しているため、触媒を用いることなく酸化反応を進行させることができる。その結果、これらの有機化合物は可逆的に酸化還元反応を行うレドックス化合物に変化し、この酸化還元反応を利用してより多くの電気エネルギーを急速に充放電できることを見出した。

35

(2) 研究内容報告

36

37

8.

北陸地方の N 風力発電施設における雷注意報発令時の風車運用に関する研究(1) 研究概要
日本海沿岸地域は風が強く安定して吹くため、風力発電施設の設置場所に適している。しかし、冬季雷の多発地域であり、風車への雷被害が問題となっている。落雷によるブレード損傷時、損傷が拡大しないようにすること、及び他への被害波及防止のため落雷時および落雷の危険性のあるときは風車の停止が必要である。しかしながら、悪天候時に停止し、適切な運転を行わないと発電す
ることできない。そこで、本研究では、日本海沿岸地域にある N 風力発電施設を対象として、同風力発電施設 2022 年から 2023 年までの 2 年間の落雷観測結果を基に、ブレード破損による二次被害を防止するために風車への落雷を予測し、雷注意報発令時の車停止および運転再開の適切な運用に関する研究を実施した。
N 風力発電施設は新潟県にある風力発電施設であり、標高 6m のポケットビーチ付近に位置し、タワーの高さは 50m、レードの長さは 20.4m である。ここではビデオカメラによる光学観測とロゴ
スキーコイルを用いた雷電流観測を実施した。
雷雲内の電荷分離は今までの研究より-10℃層を中心とする高度層で活発に行われることが報告されている。また、Michimoto(1993)は-10℃高度を指標にした放電活動の基準を (1) -10℃高度が1.4km 以下のとき自然雷は発生せず、(2) 1.4km～1.8km のとき放電活動は弱いか無発雷、(3)1.8km 以上のとき放電活動が活発になるとの報告がある。そのため、本研究では-10℃高度に着目した。N 風
力発電施設と同様に北陸の日本海沿岸にある U 風力発電所(石川県)で実施している 2004 年～2022
年の観測結果より-10℃高度と風車への落雷数の関係は、-10℃高度が 1201m から 1600m のときに
38

風 車への 落雷 が多く 、相 関係数 は -0.97 と 強い 負の相 関が 得られ た。 そこで 、 -10 ℃高 度とMichimoto(1993)の放電活動の基準を用いて風車停止条件を-10℃高度が 1.2km～1.6km のときは完全停止、1.6km 以上のときは LIDEN(気象庁の落雷位置標定システム)を用いた条件停止と定め、N 風
力発電施設での雷注意報発令時の風車運用について検討を行った。その結果、落雷時に風車を停止できた割合は 75％であった。そして、発電量は風車を停止しない場合を 100％とすると風車停止条
件を用いて停止させた場合は 74.4％であり、減少率は 25.6％であり、発電量の減少を約 1/4 に抑えられる結果となった。雷注意報発令時により適切な運転・停止の運用をするために、他の気象要因などを加えての検討、停止基準の見直しを行う予定である。
(2) 研究内容報告

39

40

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：パーソナルコンピュータ（本体）, 資産番号 42300459

9.

北陸地方の J 風力発電施設における落雷電流観測に関する研究(1) 研究概要
今日地球環境問題より風力発電が注目され、導入量は年々増加している。我が国では、風況の良い日本海沿岸に多く風車が設置されている。一方、日本海沿岸地域は冬季雷の多発地域であり、落雷による風車の被害が多く発生している。そのため、風力発電運用においては適切な雷保護対策を風車に施す必要がある。雷保護の観点から風車への落雷状況を把握するために J 風力発電施設で2011 年～2020 年の 10 年間に観測した落雷電流について検討した。
この J 風力発電施設は海岸に近い標高 90m の丘陵地に設置されている。
J 風力発電施設において、2011 年～2020 年までの 10 年間に合計 69 例の落雷電流を観測記録した。そのうち 67 例は、12 月
から 3 月までの 4 ヶ月に記録できた。その他の 2 例の落雷電流は、11 月と 5 月にそれぞれ 1 例ず
つ記録している。
観測した落雷電流波形の最大電流値の累積頻度 50%値は 4.54kA となった。また、観測期間中に記録した最大の電流値は 50.76kA であった。
電気量の累積頻度 50%値は 43.56C であった。最大の電気量は 353.21C であった。
J 風力発電施設での落雷電流観測より、電流値はそれほど大きくないが電気量が大きい落雷が多
い状況が確認できた。これは、冬季雷の特徴である継続時間の長い雷が多く、このことが関係していると考える。電流値の観測結果より、累積頻度 50%の 4.54kA 以上の電流値の落雷数を月別に調査した。その結果，12 月が一番多く、その後徐々に減少している傾向が判明した。また、大きな電41

流値の落雷観測数も 12 月が一番多く、その後は減少していた。そして、いずれの月においても大きな電流値の落雷は月別落雷観測数の 50%程度であった。次に、電気量の累積頻度 50%の 43.56C
以上の落雷観測数を月別に調査した。その結果，月別の全落雷観測数と異なり大きな電気量の落雷
観測数は 1 月が一番多く、12 月は 3 番目に多いという結果になった。
(2) 研究内容報告42

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：パーソナルコンピュータ（本体）, 資産番号 42300459

10．都市緑地における温熱環境と利用者の季節的行動特性に関する研究 2～愛知県名古屋市都心部ヒサヤオオドオリパークを対象として～(1) 研究概要
近年、都市緑地公園は多様な機能が期待されている。例えば、災害時の避難場所として都市の安全性を向上させる防災性向上機能、子育て世帯から高齢者にわたる健康増進・レクリエーション機
能、環境教育機能、コミュニティ形成機能、生物多様性の回復機能などがある。この機能を十分発揮させるためには、都市を生活空間とする利用者の要望を捉え、管理者による適切な維持管理、運営が必要である。
本研究では、今後、マンション建設とともに人口増加が予想される名古屋市都心部の都市居住環境の充実に向けて、中区及び東区にまたがる緑地空間であるヒサヤオオドオリパークの利用に関す
43

る情報提供を行うことを目的として、維持管理・運営を担うヒサヤオオドオリパークデザインセン
ターによる調査協力の元、ヒサヤオオドオリパーク利用者の利用行動を観察調査し、利用実態を明らかにする。
ヒサヤオオドオリパークは久屋大通駅・栄の 2 本の地下鉄駅が通るセントラルパーク地上にある
全長 1.8km、ZONE１～４からなる商業施設一体型の公園である。本調査ではヒサヤオオドオリパ
ーク内でも緑地を有する ZONE1、ZONE3 を調査対象地とした。
ZONE1 はパーク内最大の芝生面積を持ち、ZONE3 はテレビ塔北側に位置し、駅直結の地下街からの出入り口があるため、ZONE によって利用方法に違いがあることが予想された。
ヒサヤオオドオリパーク利用者行動観察調査実施結果として、次の３点を明らかにすることができた。
・運動や散歩は ZONE3 に比べて、マンションの多いエリアに近い ZONE1a,1b に多い。
・イベントを開催すると賑わうもののテントや来場者でスペースが限られ、1b では散歩や遊び、休憩利用に影響が出ていた。
・レジャーシートを持ち込み、芝生でくつろぐ家族や単独の人々の休憩、運動、遊び利用が多いことから、日陰を増やすために木陰をつくるなど、今以上に必要性はないと考える。
(2) 研究内容報告44

11．電力系統における制動インピーダンスの一機無限大母線系統モデルでの検討(1) 研究概要
近年、地球温暖化をはじめとする環境問題に対する取り組みにおいて、再生可能エネルギーは改めて重要視されており、自然エネルギー起源の分散型電源が増加している。しかし、分散型電源が広域かつ大量に連系された電力系統において、系統の外乱により分散型電源が一斉に解列した場合、
電圧変動、周波数変動が発生し、配電線に接続されている他需要家への電力品質の低下を引き起こ
すおそれがある。電力系統においては、系統の安定性および電力品質の維持がより強く求められている。特にインバータを用いている機器が増加する状況の中で、系統の安定性については重要視されつつある。
本研究では、電力系統における過渡安定度を向上させるため、発電所に併設された制動抵抗に着目して、系統故障時における発電機動揺に用いることを提案し、シミュレーションにて制動抵抗の効果について確認した。
45

具体的には、電気学会標準系統である一機無限大母線モデルの発電機の出力端に制動抵抗を接続
し、三相地絡故障を発生させ、このときの発電機位相同様について評価を行った。
この検討においては、制動抵抗単体、さらにリアクトルと制動抵抗の併用時を導入したモデルにおいて比較検討を行った。
その結果、制動抵抗を投入することにより故障発生から系統が安定するまでの収束が早いことが確認できた。さらに、リアクトルを制動抵抗に直列接続することで過渡安定度はより向上する事が確認できた。これは、リアクトルを接続することにより端子電圧の低下が抑制され、制動抵抗にかかる電圧が維持し消費電力が増加したからと考える。
これより制動抵抗単体より他の素子と併用することで安定度の向上が期待できると考えている。
本研究では、リアクトルを導入することにより、系統安定度向上と電力品質の維持ができることについて報告している。
(2) 研究内容報告46

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：デスクトップパソコン，資産番号：41901281

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12．ナッジによる省エネ行動誘発効果に関する一検討(1) 研究概要
近年、エネルギー事情は日々変化している。特にゼロカーボン社会の実現に向けて、国内外で再生可能エネルギーが注目され日々研究開発が進められている。しかし、再生可能エネルギーを用いた分散型電源の発電量は天候などに左右されやすく不安定であり、集中型電源による需給調整や火力発電所の調整などに加えて、需要家側における電力需要の調整が必要とされている。需要家側の電力に関しては、Energy Management System(EMS)を用いたシステム開発なども重要視されている。
そこで、電力需要の制御のためにピークカットやピークシフト、ボトムアップなどの取り組みが期待されている。ピークカットとは、最も使用電力の多いピーク時の電力利用を調整することで使用電力を削減すること、ピークシフトとは、電力使用量が多い昼間の電力使用量を夜間など電力使用量の少ない時間帯に移動させること、ボトムアップとは、電力需要の少ない深夜に電力を有効利用することである。
本研究では、このなかでもピークカットを取り上げ、その手段として電力の無駄を省き制御を行う、デマンドレスポンスに着眼点をおいた。デマンドレスポンスの実施には、需要家における電力消費の特性を正確に把握する必要がある。近年、ピークカットやデマンドレスポンスに関する研究には多くの報告がなされている。しかし、実際にエネルギー消費するのは種々のエネルギー消費機器であり、それを操作するのは人であるのに対して、機器のエネルギー消費やその操作レベルにまで分解して需要を論ずる研究はこれまでに報告が少ない。
そこで、本研究では近年、行動変容方策として注目されるナッジに着目し、行動経済学に基づいた需要家の消費エネルギー削減のための有用なナッジを見つけ、省エネルギー行動の誘発を行うことを目的としている。
本研究では、家庭や事務所などにおいてエネルギー消費が大きいと思われる空調機器を対象として、ナッジによる行動誘発効果について基礎的検討を行った。筆者らはこれまでにも空調機器を対象として研究を行っている。
(2) 研究内容報告

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49

50

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：パーソナルコンピュータ，資産番号：41500441
・固定資産登録品名：WEB サーバ搭載広域分散型・遠隔計測システム，資産番号：4500444

13.

小形風力発電のみでの小規模マイクログリッドにおける運用可能性に関する検討(1) 研究概要
近年、脱炭素化に向けた取り組みが加速してきている。それに伴い、再生可能エネルギーの普及が進められているが、発電された電力の効率的な利用が必要不可欠となっている。そこで、マイクログリッドやスマートグリッドを導入することにより、再生可能エネルギーの効率的な利活用が期待できる。
本検討では、マイクログリッドにおける電力供給に関して小形風力発電機を主軸とした際における検討を行った。小規模マイクログリッドのモデルとしては、南極に設置された昭和基地を想定し試算を行った。特に昭和基地に注目した理由としては、イギリスの南極観測基地でありハリー基地
は、小形風力発電機のみで電力供給を実施しているため、比較的近くに設置されている昭和基地においても、再生可能エネルギーだけで電力供給を実施できる可能性について検討するためである。
対象とした昭和基地では、現在、電力の地産地消を実施しており、主な発電方法はディーゼルエン
ジン発電、太陽光発電、風力発電の三種類の電源にて実施している。本検討では、再生可能エネル
ギー発電として、昭和基地では比較的風況がよいため、極夜の期間においても発電ができることか
ら風力発電機を主軸として試算を行った。さらに、平均風速が高いためカットアウトのない仕様及び設置環境における設備の維持管理の観点から小形風力発電機として、SD グリーンエナジー社の6kW 級発電装置を用いている。昭和基地における実測の電力量データ期間は、2016 年 2 月から 2017
年 1 月のものを用いて試算を行った。
本検討では、昭和基地における電力供給を風力発電機のみにより給電を行った際の検討を行った。
この結果、風力発電機のみによる給電では 83 基設置する必要があることがわかり、非常に広大な設置面積が必要となる。このため、蓄電装置の導入し、風力発電と協調して運用していくことが必要不可欠であることが分かった。

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(2) 研究内容報告52

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：パーソナルコンピュータ，資産番号：41901281

14．一般家電機器の直流給電対応の可能性検討に関する一考(1) 研究概要
2021 年 6 月 18 日に内閣府より発表された「成長戦略実行計画」において述べられているように、脱炭素化の実現を目指すには、再生可能エネルギーは中心的な役割を果たすものとされており、今後最大限導入する必要がある。一方、再エネ設備のコスト低減や発電効率向上もあり、負荷・需要家にも再エネの導入が進んできている。
この再生可能エネルギーによる発電装置に注目すると、太陽光発電、水素を利用した燃料電池な
どの発電装置においては発電出力が直流である。そこで直流電力を効率的に利活用するためには、発電から負荷までの交直変換による損失を最小化し使用することが必要不可欠である。
直流給配電のメリットとして、周波数による系統連系、電圧・電流による位相差が発生しないことから、無効電力を必要としない点があげられる。
さらに省エネルギー対策の一つとして注目されており、電力損失を減少させるため、 直流給電による住宅やデータセンターなどの需要施設での検討や事例が報告されている。
そこで、我々も 2005 年から交流／直流(AC/DC)ハイブリッド型マイクログリッドについて提案
し、多面的な実証実験を数多く行ってきた。特に、直流給配電については、学内に直流配電線を敷設し、直流機器を導入した工場を模擬した直流スマートファクトリについても検討している。この53

電力を消費する一般家電機器や設備については、交流（AC 100V や 200V）を入力するものの、内部で直流に変換し、再度交流を供給するインバータや LED、また蓄電池の充電など直流のまま消費するタイプの機器も増えてきている。
この再エネの大量導入に加えて、省エネ・電力変換ロスの低減を可能とする負荷機器の直流利用
は、将来のエネルギー利用の観点で重要な検討事項の一つになり得る。特に直流送配電や直流給電を適用する場合、技術的な課題として挙げられる事項は、遮断、アーク、過電圧、絶縁、感電防止、
接地、電蝕などであり、多くの報告がある。
本論文では、直流給電を構成する際の直流負荷機器の内部に接続されたコンデンサの初期充電時に生ずるインラッシュ電流に注目し、直流の電力品質が機器に与える影響とその対策の一案について、検討したので報告する。
(2) 研究内容報告

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55

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：交流電源装置，資産番号：41201270
・固定資産登録品名：スコープコーダ，資産番号：42001087
・固定資産登録品名：クランプオンプローブ 3274，資産番号：42000608
・固定資産登録品名：液晶テレビ，資産番号：41201019
・固定資産登録品名：電源品質アナライザ，資産番号：41100996

15．再生可能エネルギーを利用したソーラーカーポートの実証試験(1) 研究概要
再生可能エネルギーの利活用に注目した政策および指針が企画および計画されている。特に持続可能な開発目標(SDGs)においては、7 番目の目標(SDG7)「すべての人々が安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する」ことが掲げられている。SDG7 は誰でもエネル
ギーを身近に安全に安定的に使用できることが求められている。日本政府は、環境に配慮したエネ
ルギーに関する政策「2050 年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」を 2021 年に宣言した。この内容は、二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスの排出量の削減やゼロエミッション車両(ZEV)の開発および導入をすすめることである。これらの観点から再生可能エネルギーを有効的に利活用し、環境に配慮したエネルギーの使用方法が求められている。このような状況の中、再生可能エネルギーを利用したシステム例は数多く研究・調査・開発が進められている。これまでにマイクログリッド、直流給電システムの研究開発を当センターは実施してきた。
本研究では、SDG7 とカーボンニュートラルに注目し再生可能エネルギーのみを利用したソーラーカーポートモデルを提案し、電気自動車を主な負荷とした自立運用に関する実証試験を行った。
その結果、提案するソーラーカーポートモデルにおいて、電気自動車のエネルギー使用量とシステ
ムの運用方法を確認することができた。さらに、ガソリン車から電気自動車へ移行した場合における二酸化炭素排出削減量も試算した。
本研究では、再生可能エネルギーを太陽光発電として、この発電電力のみで電気自動車を運用するソーラーカーポートを構築した。太陽光発電のみを利用した自立運用システムを構築し、 電気自動車を運用するソーラーカーポートである。太陽光発電装置、PCS(Power Conditioner System)、変56

圧器、電気自動車充電装置、LED 照明（夜間）、蓄電池から構成される。太陽光発電装置は PCS へと電力を送り、PCS は蓄電池の充放電管理を行う。電気自動車と LED 照明は変圧器を通して PCSより給電される。
本研究の実証試験では、ソーラーカーポートを稼働することで二酸化炭素排出削減効果が見込めた。二酸化炭素削減効果は、ガソリン自動車の二酸化炭素の排出量 120.0 kg-CO2 と、55.7 kWh を使用する電気自動車の二酸化炭素排出量は 25.0 kg-CO2 となった。このことから本論文においてガ
ソリン自動車を電気自動車へ変えることで最大 79.2％の二酸化炭素の排出量削減効果が見込める結果となった。今後は、提案するソーラーカーポートの最適化を目指し長期的な実証を実施する。
(2) 研究内容報告

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(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：スコープコーダ, 資産番号：41000724
・固定資産登録品名：クランプオンプローブ 3274，資産番号：42001089

16．変圧器タップ切り替えによる小形風力発電機の運用手法の研究(1) 研究概要
近年、マイクログリッドの構築及び再生可能エネルギーの活用が注目されている。マイクログリ
ッドは、エネルギーの地産地消を可能としており効率的に発電した電力を活用することができる。
マイクログリッドは災害時にでも自立運転が可能であり、小規模な電力系統であれば停電時にも電力供給が可能である。小形風力発電機は、幅広いパワーバンドで運用することができれば高効率な運用が可能となる。特に風況環境が良い場所に設置された小形風力発電機は、高回転域に達し、回転数を抑制するための制動抵抗器を使用し、そこでエネルギーを消費してしまうことは非常に大き59な損失である。そこで本研究では、高回転域においても制動抵抗器でエネルギー消費をさせるのではなく小形風力発電機を効率的に運用できるシステムの研究を行った。
風力発電は風のエネルギーを電気エネルギーに変えるために用いられている発電方式である。風力発電機は発電量を増加させるため、MW 級の大型風力発電機の導入が進められてきた。しかしながら、大型であるが故に設置場所の条件が非常に厳しく、コストも非常に大きくなる。小形風力発電
機は、電力消費地の近くで設置も容易であり、大型風力発電機より低い風速でも発電が可能である。
小形風力発電機は、整流器を通してパワーコンディショナ(PCS: Power conditioning system)に入力し系統や負荷に給電している。整流器には制動抵抗が並列に接続されている。制動抵抗器は小形風力発電機に設置される。風況環境が良い場所に設置された小形風力発電機は、高回転域に達しやすく
発電出力が増加した際に、過電圧が発生するのを防止するため、回転数を抑制することを目的として設置されている。制動抵抗器にはホーロ抵抗等が使用させることが多いため、電気エネルギーを消費してしまう。小形風力発電機を高効率で用いるために、パワーバンドを幅広く活用して発電を行っても、発電出力が制動抵抗器で消費されてしまう。
整流器には直流電圧上昇制御機能として、整流器の出力電圧が上限電圧達すると制動抵抗器へ電流が通電されるようになっている。制動抵抗器の通電解除は設定した下限電圧で解除される。整流器の出力電圧が上限電圧に達した時点で制動抵抗器に通電しており、それ以上の電圧上昇の抑制ができている。これにより過電圧となることを防いでいるが、制動抵抗において電力を消費しているため効率的な小形風力発電機の運用ができていない。
本研究では、制動抵抗の動作を防ぐ手法として変圧器タップの切り替え手法を提案した。変圧器
タップ切り替え手法とは、小形風力発電機の回転数が高回転域に達して、制動抵抗に電力が給電されるのを防ぐため、変圧器おけるタップの切り替えにより電圧を降圧させる。その結果、小形風力発電機が高回転域に達した際の制動抵抗器への通電を避けることができ損失とならずに系統や負荷へ給電することが可能となる。
(2) 研究内容報告

60

61

(3) 主な使用機器
・固定資産登録品名：風力発電システム用パワーコンディショナー, 資産番号：417013464
・固定資産登録品名：スコープコーダ，資産番号：42001087
・固定資産登録品名：クランプオンプローブ 3274，資産番号：42000608
・固定資産登録品名：電源品質アナライザ，資産番号：41100960

62

第3章 社会的貢献
3-1 研究成果の校外活動状況と報告○第 18 回 再生可能エネルギー世界展示会&フォーラム（RE2024）
2024 年 1 月 31 日～2024 年 2 月 2 日

会

期

会

場 東京ビッグサイト

主催 再生可能エネルギー協議会

出展の様子

エコ電力研究センターは、2024 年 1 月 31 日～2 月 2 日に東京ビッグサイトで開催されました「第 18 回再生可能エネルギー世界展示会&フォーラム(RE2024)」（同時開催 ENEX2024、
DER/Microgrid Japan2024、Offshore Tech Japan2024、Inter Aqua2024）においてブース出展をいたしました。
63

同展示会は、2050 年の達成を目標とするカーボンニュートラルの取り組みを様々な面から発信
し、持続可能な社会を目指す国内最大級のエネルギーイノベーション総合展です。開催期間中には
約 4 万 2 千人の方が会場を訪れました。
出展ブースでは、新しくなったエコ電力研究センターや学内に構築した直流スマートファクトリの研究内容を中心に紹介し、これまでの研究業績とともに最新の研究成果を発信することができました。

3-2 スタッフの社会貢献 ···························································································
エコ電力研究センターにおける教員の社会貢献として、学会等の活動を以下に示す。
○ 雪田
•

和人

国際電気標準会議(IEC)
TC8：電力アセスメントに関する会議
JWG9 低圧直流委員会 委員
SB5 直流給配電ガイドライン作成委員
SyCLVDC 低圧直流員会 委員
TC64：電力機器委員
SC22E：安定化電源標準化委員会 委員•

電気学会
新エネルギー・環境技術委員会 委員
電力技術委員会 委員
島嶼/スマートコミュニティ等における再生可能エネルギーが大量導入された系統の電力供給・需要の特徴調査協同研究委員会 委員長
太陽光発電システムの持続的利用技術調査専門委員会 委員
エネルギーデータを対象とした AI,IoT 活用技術調査専門委員会 委員
電力エネルギー部門 役員•

愛知県
あいちカーボンニュートラル戦略会議 委員
促進区域の設定に関する愛知県基準策定検討会 委員•

名古屋市 低炭素都市なごや戦略第 2 次実行計画の改定に係る懇談会 委員•

電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会•

米国電気電子学会(IEEE)•

日本太陽エネルギー学会 理事•

電気設備学会 東海支部 副支部長

○ 七原

幹事

パワーエレクトロニクスソサイエティ東京支部 幹事俊也•

電気学会標準電圧標準化委員会兼 IEC TC8, SC8A, SC8B, SC8C 国内委員会 副委員長•

国際電気標準会議

64

IEC TC8 SC8A/WG2 エキスパート
電力広域的運営推進機関 グリッドコード検討会 委員•

電気学会
洋上風力発電の現状とその普及の鍵となる電力技術調査専門委員会 委員
電力安定供給を支える電力流通設備計画･運用技術調査専門委員会 委員

○ 箕輪

昌幸

•

電気学会 稼働率維持を考慮した風車の雷害対策調査専門委員会•

電気設備学会 IEC/TC81 雷保護国内委員会

○ 河路
•

友也

空気調和・衛生工学会
非住宅の設計･運用に関する省エネルギー研究小委員会 主査
省エネルギー委員会 委員
空気調和・衛生工学会中部支部 支部長

○ 武田
•

美恵

日本建築学会
東海支部都市計画委員会 幹事
東海支部男女共同参画推進委員会 委員長
本部男女共同参画推進委員会

委員•

日本インテリア学会支部 役員•

愛知県国土利用計画審議会•

愛知県環境審議会水質・地盤環境部会 委員•

あいち森と緑づくり委員会

委員•

東海農政局技術検討委員会

委員•

長久手市立地適正化計画策定委員会•

長久手市都市計画審議会 委員•

日進市空家対策協議会 委員•

瀬戸市太陽光発電設備設置審議会 委員•

岡崎市水循環推進協議会 委員

○ 後藤

委員

委員

時政

•

一般社団法人日本生産管理学会 理事•

一般社団法人日本設備管理学会
理事
編集委員
東海支部 副支部長
65

東海支部 企画委員長
○ 糸井
•

弘行

炭素材料学会
炭素誌・編集委員
Carbon Reports 誌・編集委員
産学連携炭素材料研究会 幹事

○ 津坂

亮博

•

令和 5 年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 座長•

令和 5 年電力・エネルギー部門大会実行委員会 幹事•

International Conference on Electrical Power Equipment -Switching Technology (ICEPE-ST)
2026 実行委員会 委員

○ 細江
•

忠司

令和 5 年電力・エネルギー部門大会実行委員会 幹事

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● 研究業績一覧
2023 年 4 月 ～ 2024 年 3 月 （110 編）

〔学会誌〕
1.

Hiroyuki Itoi, Miku Matsuura, Takanori Usami, Yuto Nagai, Hiroyuki Iwata, and Yoshimi Ohzawa,“High Utilization Efficiency of Tetramethylbenzoquinone Hybridized in the Pores of ActivatedCarbon for High-Performance Electrochemical Capacitor Electrodes”, Carbon Reports, 2, 155–167,
April 24, 2023.

2.

Hiroyuki Itoi, Riku Ando, Yuriho Adachi, Hayato Ohmi, Satoshi Kameoka, Chika Matusoka,
Takanori

Usami,

Hiroyuki

Iwata

and

YoshimiOhzawa,“Radical

Polymerizationof

Polydivinylbenzene in the Pores of Activated Carbon and Structural Characterization”, Carbon
Reports, 2, 168–178, April 28, 2023.
3.

Hiroyuki Itoi, Kazuki Takagi, Takanori Usami, Yuto Nagai, Hayato Suzuki, Chika Matsuoka,
Hiroyuki Iwata, and Yoshimi Ohzawa, “Electrochemical Oxidation of Anthracene to Anthraquinone
inside the Nanopores of Activated Carbon: Implications for Electrochemical Capacitors”, ACS Appl.
Nano Mater., 6, 11541–11552, June 14, 2023.

4.

Hiroyuki Itoi, Satoshi Kameoka, Chika Matsuoka, Yuka Goto, Masahiro Miyaji, Hayato Ohmi,
Shunpei Miyake, Takafumi Ishii, Hiroyuki Iwata, and Yoshimi Ohzawa, “Macroscopic Study on the
Behavior of Spillover Hydrogen Atoms”, J. Phys. Chem. C, 127, 14723−14732, July 21, 2023.

5.

Hiroyuki Itoi, Ginga Saeki, Takanori Usami, Sho Takagi, Hayato Suzuki, Takafumi Ishii, Hiroyuki
Iwata, and Yoshimi Ohzawa, “Activation-Free Synthesis of Chitin-Derived Porous Carbon:
Application for Electrical Energy Storage”, ACS Sustainable Resour. Manage., 1, 2024, 743-756.

6.

Hiroyuki Itoi, Kazuki Takagi, Takanori Usami, Yuto Nagai, Hayato Suzuki, Chika Matsuoka,
Hiroyuki Iwata, Yoshimi Ohzawa, “Utilizing Activated Carbon Nanopores for Electrochemical
Oxidation of Perylene to Redox-Active 3,10-Perylenedione: Application in Electrochemical Capacitor
Electrodes”, Langmuir, 40, 2024, May 7, 2024 (Accepted).

7.

Y. Yamada, A. Tsusaka, T. Nanahara and K. Yukita: “A Study on Short-Circuit-Ratio for an InverterBased Resource with Power-Voltage Curves”, IEEE Trans. Power Systems (Early Access), DOI
10.1009/TPWRS.2023.3347574.

8.

Yasuaki Yamada, Toshiya Nanahara, Kazuto Yukita，”Power factor control for inverters under highpenetration of distributed generation - Proposal of a Method to Select a Power Factor based on P-VCurves-,” Electrical Engineering in Japan, John Wiley & Sons, 2023, e23452. DOI 10.1002/eej.23452.

9.

Duy-Dinh Nguyen ,The-Tiep Pham ,Tat-Thang Le Ton Duc Do ,Takuya Goto , Kazuto Yukita “Impact
of Parameter Mismatch on Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters” Electronics 2023, 12(12),2609

10. Akihiro Tsusaka, Jun Kurahashi, Toshiya Yokoi, Toshiro Matsumura, Toshiya Nanahara, Kazuto
Yukita, Yasuyuki Goto, Yasunobu Yokomizu. “Equivalence between C5F10O Addition and PTFE
Vapor Contamination in the Particle Composition and Critical Electric Field Strength of High-67

Temperature CO2/O2 Gas Mixture”, IEEJ Transactions on electrical and electronic engineering,
IEEJ Trans 2023; Vol.18, Issue 6, pp.992–1000, DOI: https://doi.org/10.1002/tee.23797 (2023)
11. 雪田和人 「愛知工業大学 エコ電力研究センターの紹介」 日本太陽エネルギー学会誌，Vol.49，No.3，
通巻 275 号，2023 年 5 月
12. 山田康暉，七原俊也，雪田和人 「インバータ電源大量導入時においても電圧変動を抑制可能な PV 曲線に基づくインバータ力率選定法の提案」 電気学会論文誌 B 電気学会 Vol.143，No.9，pp.524-531，2023
年9月
13. 雪田和人，七原俊也，箕輪昌幸，鳥井昭宏，河路友也，水野勝教，武田美恵，津坂亮博，後藤時政 「愛知工業大学エコ電力研究センターの取り組み ―太陽光発電に関する研究を中心として―」 9-C-p1-4 ，令和 5 年電気学会 基礎・材料・共通部門大会，2023 年 9 月
14. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「インバータ電源大量導入時における一機無限大母線系統の電圧変動と送電損失に関する考察」 電気学会論文誌 B 電気学会 Vol.144，No.3,pp.524-531,2024 年 2 月
15. 武田美恵 「地下街におけるワークスペースと生活利便施設のニーズに関する研究―名古屋市中区栄セン
トラルパーク地下街を対象として―，日本インテリア学会論文報告（34），15-22，2024 年 03 月
16. 雪田和人 「四季雑感：再生可能エネルギーに関する研究を振り返って」 日本太陽エネルギー学会誌，
Vol.50，No.2，通巻 280 号，2024 年 3 月〔国際会議〕
1.

Tsuyoshi Nishitani, Aoi Tanaka, Kazuto Yukita, Tokimasa Goto, Katsunori Mizuno, Beibei Wang
[Basic Study Energy Management Using Behavioral Economics Methods] The International Council
on Electrical Engineering Conference (ICEE 2023) Venue :The University of Hong Kong (HKU)
Material number:JY-171-FP (June 29,2023)

2.

Yasuaki Yamada, Akihiro Tsusaka, Toshiya Nanahara, Kazuto Yukita, ”A Study on Voltage Profile
along a Transmission/Distribution Line for a Single-Machine Infinite-Bus System with High
Penetration of Inverter-Interfaced Power Generations, ICMaSS, Nagoya University (December 2,2023).

3.

Reo YAMAGUCHI, Sho AOKI, Toshiya NANAHARA, Kazuto YUKITA, “Impact of Aliasing on the
Hunting Observed in Economic Load Dispatching Control, ICMaSS, Nagoya University (December
2, 2023).

4.

Akito Yoshikawa, Yugo Isaka, Toshiya Nanahara, “Analysis on a VOC inverter interconnected to a
power system with impedance including resistance component, ICMaSS, Nagoya University(December 2, 2023)

5.

Tadashi Hosoe, Kei Kaneko, Kazuto Yukita, Wakana Shibano ” A Study on Campus Security Using
Electric Vehicles in an Off-Grid System” International Conference on Materials and Systems for
Sustainability 2023(ICMaSS2023), A5-P-19（(December 2, 2023).

6.

Tadashi Hosoe, Tsuyoshi Nishitani, Akihiro Tsusaka, Kazuto Yukita ” Educational Activities on
Wind Power Generation for Elementary and Junior High School Students” International Conference
on Materials and Systems for Sustainability 2023(ICMaSS2023), A5-P-20（(December 2, 2023).

7.

Tsuyoshi Nishitani, Aoi Tanaka, Kazuto Yukita, Tokimasa Goto, Katsunori Mizuno, Yasuyuki Goto

68

[Study of Power Consumption Analysis Method of Air-conditioning Equipment for Demand
Response] International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2023 (ICMass 2023)
Venue: Nagoya University Material number:A5-P-23 (December 1,2024)
8.

Aoi Tanaka, Takuya Goto, Tsuyoshi Nishitani, Kazuto Yukita, and Toshiya Nanahara ” A Study on
Improving DC Power Quality of 12-Phase Transformer with A Special Winding Structure” TheInternational Council on Electrical Engineering(ICEE) Conference 2023, ICEE23JY-084 (2023)

9.

Aoi Tanaka, Takuya Goto, Tsuyoshi Nishitani, Kazuto Yukita, Toshiya Nanahara, and Yasuyuki
Goto ” The Effect of Voltage Dips on Home Appliances During DC Power Supply” 2023 IEEE Fifth
International Conference on DC Microgrids(ICDCM), 45

10. Aoi Tanaka, Takuya Goto, Tsuyoshi Nishitani, Kazuto Yukita, Toshiya Nanahara, and Yasuyuki
Goto ” A Study on the Amount of Renewable Energy Generation Applied in a Microgrid” Proc. of theInternational Conference on Materials and Systems for Sustainability 2023(ICMaSS2023) ,A5-1-2,
Nagoya Japan (2023)
11. Sena Yamashita, Kazuto Yukita, and Shinji Mukoyama “A Study of Voltage Drop Suppression in
Braking Resistance” Proc. of the International Conference on Materials and Systems for
Sustainability 2023(ICMaSS2023) ,A5-P-10, Nagoya Japan (2023)
12. Kazuto Yukita, Toshiya Nanahara, Masayuki Minowa, Tomoya Kawaji, Akihiro Torii, Katsunori
Mizuno, Mie Takeda, Tokimasa Goto and Akihiro Tsusaka Eco-electric power research center, Aichi
Institute of Technology Activities of the Eco-Electric Power Research Center Aichi Institute ofTechnology, A5-P-8 (0084) , ICMaSS2023

International Conference on Materials and Systems for

Sustainability 2023
13. Kazuto Yukita, Tomoya Kawaji, Mie Takeda, Tokimasa Goto, Kazuhisa Fukuzawa and Yutaka Hada ,A Study of Renewable Energy and EV Utilization in Urban Areas , A5-P-9 (0085) , ICMaSS2023
International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2023
14. Aoi Tanaka, Takuya Goto, Tsuyoshi Nishitani, Kazuto Yukita, Toshiya Nanahara, and Yasuyuki
Goto ” A Study of Different Number of Secondary Phases in a Transformer with Special Winding
Structure” IEEJ P&ES-IEEE PES Thailand Joint Symposium 2024, TJS-24-003
15. S. HASEGAWA, A. TSUSAKA, K. YUKITA, Y. GOTO, “An experimental Study on Current
Characteristics during DC Arcing”, The International Council on Electrical Engineering(ICEE)
Conference 2023, ICEE23JY-254 (2023)
16. Sora Hasegawa , Akihiro Tsusaka ,Kazuto Yukita, Toshiya Nanahara, Yasuyuki Goto, Akinori Kato,“A Study on Development of Arc Detector Using Current Sensor”, Proc. of the International
Conference on Materials and Systems for Sustainability 2023(ICMaSS2023) ,A5-P-1, Nagoya Japan(2023)
17. Yasuaki Yamada, Akihiro Tsusaka, Toshiya Nanahara, Kazuto Yukita, “A Study on Voltage Profile
along a Transmision/Distribution Line for a Single-Machine Infinite-Bus System with highPenetration of Inverter-Interfaced Power Generations”, Proc. of the International Conference on
Materials and Systems for Sustainability 2023(ICMaSS2023) ,A5-P-2, Nagoya Japan (2023)

6918. Kazuto Yukita, Toshiya Nanahara, Masayuki Minowa, Tomoya Kawaji, Akihiro Torii, Katsunori
Mizuno, Mie Takeda, Tokimasa Goto, Akihiro Tsusaka, “Activities of the Eco-Electric Power
Research Center Aichi Institute of Technology”, Proc. of the International Conference on Materials
and Systems for Sustainability 2023(ICMaSS2023) ,A5-P-8, Nagoya Japan (2023)
19. Tadashi Hosoe, Tsuyoshi Nishitanim, Akihiro Tsusaka, Kazuto Yukita, “Educational Activities on
Wind Power Generation for Elementary and Junior High School Students”, Proc. of the International
Conference on Materials and Systems for Sustainability 2023(ICMaSS2023) ,A5-P-20, Nagoya Japan(2023)〔国内発表〕
1.

田中蒼，後藤卓弥，加藤彰訓，西谷強，雪田和人，七原俊也 「バイポーラ形特殊巻線構造変圧器における実験的検証」 2023 年度電子通信エネルギー技術研究会，EE2023-7，2023 年 5 月 26-27 日

2.

西谷強, 田中蒼, 雪田和人, 後藤時政, 水野勝教, 後藤泰之 「ナッジによる省エネ行動誘発効果に関する一検討」 2023 年度電子通信エネルギー技術研究会（EE），EE2023-8，オンライン開催，2023 年 5月 26-27 日

3.

細江忠司，田中蒼，西谷強，雪田和人，後藤泰之 「小形風力発電システムにおける蓄電池接続切替手法の一検討」 電気学会 新エネルギー・環境/電力技術/高電圧合同研究会, FTF-23-011，PE-23-103，HV23-051，2023 年 6 月 9 日

4.

田中蒼，細江忠司，西谷強，雪田和人，七原俊也，後藤泰之，谷口謙悟 「変圧器タップ切り替えによる小形風力発電機の運用手法の検討」 令和 5 年度新エネルギー・環境/電力技術/高電圧合同研究会，FTE23-014 PE-23-106 HV-23-054，2023 年 6 月 8-9 日

5.

勝間田柚葵，大澤善美，糸井弘行 「パルス CVI 法による板状濾紙炭素化物へのカーボンコーティング」，
第 64 回東海若手セラミスト懇話会 2023 年夏期セミナー，P13，ホテル＆リゾーツ伊勢志摩，2023 年 6 月
15 日

6.

山田裕規，糸井弘行，大澤善美，「パルス CVI 法による木質炭素化物（ホワイトパイン）へのカーボン
コーティング」 第 64 回東海若手セラミスト懇話会 2023 年夏期セミナー，P12，ホテル＆リゾーツ伊勢志摩，2023 年 6 月 15 日

7.

今井駿太，糸井弘行，大澤善美 「粉末濾紙炭素化物-Si 系リチウムイオン電池負極用粉体へのカーボン
コーティング」 第 64 回東海若手セラミスト懇話会 2023 年夏期セミナー，P11，ホテル＆リゾーツ伊勢志摩，2023 年 6 月 15 日

8.

久米佑真，大澤善美，糸井弘行 「アセチレンブラック(AB)-Si 混合粉体へのカーボンコーティング」 第64 回東海若手セラミスト懇話会 2023 年夏期セミナー，P10，ホテル＆リゾーツ伊勢志摩，2023 年 6 月 15日

9.

岡⽥琉我，⼤澤善美，糸井弘⾏ 「流通式 CVD 法によるニッケル触媒を⽤いたメタンガス系からの⾼結晶性炭素⽣成」 第 64 回東海若手セラミスト懇話会 2023 年夏期セミナー，P09，ホテル＆リゾーツ伊勢志摩，2023 年 6 月 15 日

10. 田中蒼，後藤卓弥，西谷強，雪田和人，七原俊也，後藤泰之，加藤彰則 「バイポーラ形 AC/DC コンバー
タの動作特性に関する検証」 2023 年電気学会産業応用部門大会，4-7，2023 年 8 月 22-24 日
11. 長田慎一朗，中田篤史，鳥井昭宏，元谷卓 「LLC コンバータに用いる高周波変圧器にかかる電圧によるインダクタンスの変化」 令和 5 年度電気学会産業応用部門大会，Y-76，2023 年 8 月 22-24 日

70

12. 雪田和人，河路友也，武田美恵，後藤時政 「再生可能エネルギーと EV の都市部における利活用の一検討」 令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会，A1-1，2023 年 8 月 28-29 日
13. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「電圧上昇対策でインバータ力率制御を要する系統条件の検討」令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会，I5-4，豊橋技術科学大学，2023 年 8 月 29日（優秀論文賞 B 賞受賞）
14. 佐藤亮太，箕輪昌幸 「名立風力発電施設における 2022 年度の落雷観測結果」 令和 5 年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会，No.B2-3，2023 年 8 月 28‐29 日
15. 田中蒼，西谷強，雪田和人，七原俊也，後藤泰之 「小形風力発電によるマイクログリッドの運用に関する一検討」 令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会，A1-5 2023 年 8 月 28-29 日
16. 田中蒼，後藤卓弥，西谷強，雪田和人，七原俊也，後藤泰之，加藤彰則 「特殊巻線構造変圧器の連系系
統時における電力品質に関する実験的検証」 2023 年(第 41 回)電気設備学会全国大会，I-26，2023 年 8
月 30-31 日
17. 西谷強, 田中蒼, 雪田和人, 後藤時政, 水野勝教, 後藤泰之 「エネルギー需要科学を考慮したエネル
ギーマネジメントシステムの基礎検討」，2023 年(第 41 回) 電気設備学会全国大会，I-2，工学院大学，
2023 年 8 月 30-31 日
18. 佐藤亮太，箕輪昌，幸内祥之 「上越市風力発電施設における 10 年間落雷状況調査」 2023 年電気設備学会全国大会，No.G-23，2023 年 8 月 30‐31 日
19. 山田康暉，七原俊也，津坂亮博，雪田和人 「インバータ電源大量導入時における電力系統の電圧制御―
ベクトル図を用いたインバータ力率選定法の一考察―」2023 年電気設備学会全国大会，I-14，工学院大学，2023 年 8 月 31 日
20. 山口麗雄，青木祥，七原俊也，雪田和人 「電力系統の需給制御の最適化―需要の短周期変動成分と EDCの制御周期の関係－」 電気学会電力・エネルギー部門大会，P34，愛知工業大学，2023 年 9 月 4 日
21. 山田康暉，七原俊也，津坂亮博，雪田和人 「一機無限大母線系統でのインバータ電源の導入限界に関する一考察」 電気学会電力・エネルギー部門大会，P6，愛知工業大学，2023 年 9 月 4 日（YPC 奨励賞受賞）
22. 三宅駿平，大参勇人，糸井弘行，大澤善美 「活性炭細孔空間を利用した Pt ナノ粒子からスピルオーバ
ーした原子状水素の反応特性評価」 第 60 回炭素材料夏季セミナー，P17，長崎県長崎市伊王島町（MINATO
HOTEL），2023 年 9 月 4 日
23. 高木祥，佐伯銀河，糸井弘行，大澤善美 「バイオマス原料であるキチンを用いて合成した高密度多孔質
炭素の構造評価」 第 60 回炭素材料夏季セミナー，P36，長崎県長崎市伊王島町（MINATO HOTEL），2023
年9月4日
24. 鈴木勇人，大参勇斗，糸井弘行，大澤善美 「複数のベンゾキノン誘導体を活性炭細孔内に吸着させた複合体の電気化学キャパシタ電極特性」第 60 回炭素材料夏季セミナー，P9，長崎県長崎市伊王島町（MINATO
HOTEL），2023 年 9 月 4 日
25. 佐伯銀河，糸井弘行，大澤善美 「キチンとプロピレンから合成した含窒素ゼオライト鋳型炭素の構造評
価と生成メカニズムの解明」 第 60 回炭素材料夏季セミナー，P25，長崎県長崎市伊王島町（MINATO HOTEL），
2023 年 9 月 4 日
26. 永井優仁，佐伯銀河，糸井弘行，大澤善美 「多孔質炭素細孔内におけるイオン伝導機構の研究」 第 60回炭素材料夏季セミナー，P5，長崎県長崎市伊王島町（MINATO HOTEL），2023 年 9 月 4 日

71

27. 大参勇斗，鈴木勇人，糸井弘行，大澤善美 「室温気相吸着によりベンゾキノン誘導体を複合化した活性炭の電気化学キャパシタ特性評価」 第 60 回炭素材料夏季セミナー，P21，長崎県長崎市伊王島町（MINATO
HOTEL），2023 年 9 月 4 日
28. 宇佐美貴規，佐伯銀河，高木祥，鈴木勇人，石井孝文，糸井弘行，大澤善美 「賦活が不要なキチン由来
多孔質炭素の合成と電気二重層キャパシタ特性評価」 第 60 回炭素材料夏季セミナー，P30，長崎県長崎市伊王島町（MINATO HOTEL），2023 年 9 月 4 日
29. 西谷強, 田中蒼, 雪田和人, 後藤時政, 水野勝教, 後藤泰之 「ロジスティック回帰分析を用いたナッジの効果分析」，令和 5 年電気学会電力・エネルギー部門大会，，108，愛知工業大学，2023 年 2023 年 9
月 4-6 日30. 山下晟生，津坂亮博，雪田和人，細江忠司，平松大典 「大容量発電設備の系統連系時における動特性に関する考察」 令和 5 年電気学会電力・エネルギー部門大会，1-2-2，2023 年 9 月 4-6 日
31. 田中蒼，後藤卓弥，廣瀬圭一，雪田和人，七原俊也，後藤泰之 「一般家電機器の直流給電対応の可能性検討に関する一考」 令和 5 年電気学会電力・エネルギー部門大会，18，2023 年 9 月 4-6 日
32. 細江忠司，金子啓，雪田和人，山井一晃，芝野和伽奈 「再生可能エネルギーのみを利用したソーラーカ
ーポートモデルの提案と実証試験」 令和 5 年度 電気学会 電力・エネルギー部門大会予稿集，pp.5-615 - pp.5-6-20，2023 年 9 月 6 日
33. 吉川陽斗，伊坂悠吾，七原俊也，雪田和人 「連系リアクタンスが変化した場合における VOC インバータの特性評価」 電気学会電力・エネルギー部門大会，140，愛知工業大学，2023 年 9 月 6 日
34. 武田美恵 「外国人集住団地における地域活動拠点を活用した多文化交流に関する研究－愛知県瀬戸市菱野団地を事例に－」 日本建築学会大会，2023 年 9 月 15 日
35. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「インバータ電源大量導入時における一機無限大母線系統での逆潮流電力の限界に関する考察」 電力技術/電力系統技術合同研究会，PE-122, PSE-114，熊本大学，
2023 年 9 月 25 日
36. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「インバータ電源大量導入時における一機無限大母線系統での送配電線上の電圧分布に関する検討」 電力技術/電力系統技術合同研究会，PE-123，PSE-115，熊本大学，2023 年 9 月 25 日
37. 西谷強, 田中蒼, 雪田和人, 後藤時政, 水野勝教, 後藤泰之 「ナッジを用いた空調機器に対する省エ
ネ効果の一検討」 令和 5 年度電力技術/電力系統技術合同研究会，熊本大学，PE-23-196，PSE23-188，2023 年 9 月 25-26 日
38. 田中蒼，後藤卓弥，西谷強，雪田和人，七原俊也，後藤泰之 「直流給配電時における電流遮断及び突入電流の抑制に関する一検討」 令和 5 年度電力技術/電力系統技術合同研究会，PE-23-222,PSE-23-214
2023 年 9 月 25-26 日
39. 田中蒼，後藤卓弥，西谷強，雪田和人，七原俊也，後藤泰之 「瞬低発生時における負荷機器の動特性直流給配電時における線路亘長の影響」 令和 5 年度システム/スマートファシリティ合同研究会，ST23-022,SMF-23-050，2023 年 11 月 2 日
40. 西谷強, 田中蒼, 雪田和人, 後藤時政, 水野勝教, 後藤泰之 「空調機器の消費電力に関する重回帰モデル」 令和 5 年度システム/スマートファシリティ合同研究会，ST-23-020, SMF-23-048，オンライン開催，2023 年 11 月 2 日
41. 田中蒼，後藤卓弥，西谷強，雪田和人，七原俊也，後藤泰之 「PV 出力の安定化に向けた EV の導入に関72

する実験的検討」 2023 年度（令和 5 年度）日本太陽エネルギー学会研究発表会，PE-23-222，PSE-23214，2023 年 11 月 16-17 日
42. 久米佑真，大澤善美，糸井弘行 「炭素-Si 混合粉体へのカーボンコーティングとリチウムイオン二次電池特性評価」 第 50 回炭素材料学会年会，P77，東京エレクトロンホール宮城，2023 年 11 月 29 日
43. 三宅駿平，大参勇斗，糸井弘行，大澤善美 「Pt ナノ粒子からの水素スピルオーバー速度の評価と原子状水素の挙動の解明」 第 50 回炭素材料学会年会，P65，東京エレクトロンホール宮城，2023 年 11 月 29 日
44. 高木祥，佐伯銀河，糸井弘行，大澤善美 「賦活処理とバインダーが不要なキチンを用いた高密度多孔質炭素の合成と構造評価」 第 50 回炭素材料学会年会，P5，東京エレクトロンホール宮城，2023 年 11 月
29 日
45. 鈴木勇人，大参勇斗，糸井弘行，大澤善美 「活性炭細孔内に複数のレドックス化合物を吸着させた複合体の電気化学キャパシタ特性評価」 第 50 回炭素材料学会年会，P57，東京エレクトロンホール宮城，2023 年 11 月 29 日
46. 佐伯銀河，岩村振一郎，若林佳吾，吉井丈晴，西原洋知，糸井弘行，大澤善美 「キチンを用いた含窒素
ゼオライト鋳型炭素の合成と構造評価」 第 50 回炭素材料学会年会，P01，東京エレクトロンホール宮
城，2023 年 11 月 29 日
47. 永井優仁，佐伯銀河，糸井弘行，大澤善美 「異なる細孔構造を有する多孔質炭素の細孔内部におけるイオン伝導機構の解明」 第 50 回炭素材料学会年会，1C07，東京エレクトロンホール宮城，2023 年 11 月
29 日
48. 大参勇斗，鈴木勇人，糸井弘行，大澤善美 「レドックス化合物を室温で吸着して複合化した活性炭の電気化学キャパシタ特性」 第 50 回炭素材料学会年会，P69，東京エレクトロンホール宮城，2023 年 11 月
29 日
49. 宇佐美貴規，佐伯銀河，高木祥，鈴木勇人，石井孝文，糸井弘行，大澤善美 「賦活が不要なキチンを用いた多孔質炭素の合成とその電気二重層キャパシタ特性」 第 50 回炭素材料学会年会，1C08，東京エレ
クトロンホール宮城，2023 年 11 月 29 日
50. 田中蒼，細江忠司，西谷強，雪田和人，七原俊也 「小形風力発電機の高回転域における運用手法の一検討」 第 45 回風力エネルギー利用シンポジウム，D2-5， P-20，2023 年 11 月 30 日-12 月 1 日
51. 西谷強, 細江忠司, 津坂亮博, 雪田和人 「風車に関する啓蒙活動の実践」 第 45 回風力エネルギー利用シンポジウム，C000076，科学技術館，2023 年 11 月 30 日-12 月 1 日
52. 細江忠司，田中蒼，西谷強，雪田和人 「小形風力発電機のための蓄電ダイナミック切替方式の実験的検討」 第 45 回風力エネルギー利用シンポジウム，D3-4，2023 年 12 月 1 日
53. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「インバータ電源大量導入時における一機無限大母線系統の電圧変動と送電損失に関する考察」 2023 年度系統研究会，東京大学，2023 年 12 月 5 日
54. 田中蒼，後藤卓弥，西谷強，雪田和人，七原俊也，後藤泰之 「直流給電方式の違いによる機器応答特性の検証」 2023 年度電子通信エネルギー技術研究会，B3-2，2023 年 12 月 8 日
55. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「洋上風力発電のケーブル系統を対象とした等価回路の電圧誤差に関する検討」 2023 年電気設備学会学生研究発表会，B-3，東京電機大学，2023 年 12 月 26 日（準優秀賞受賞）
56. 伊坂悠吾，吉川陽斗，七原俊也，雪田和人，津坂亮博 「系統擾乱時における Virtual Oscillator Control
インバータの動作解析」 電気学会 電力系統技術研究 PSE-24-003，富山，2024 年 1 月 22 日

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57. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「インバータ電源大量導入時における電圧変動の分析 その
１：四端子定数を用いた皮相電力―電圧特性の導出」 電気学会電力系統技術研究，PSE-24-001，富山，2024 年 1 月 22 日
58. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「インバータ電源大量導入時における電圧変動の分析 その
２：ケーブル系統での無効電力制御による電圧変動抑制」 電気学会電力系統技術研究，PSE-24-002，富山，2024 年 1 月 22 日
59. 伊坂悠吾，吉川陽斗，七原俊也，雪田和人，津坂亮博 「系統周波数変動時における Virtual Oscillator
Control インバータの動作解析」 電気学会 電力系統技術研究会，PSE-24-003，富山，2024 年 1 月 22 日
60. 青木祥，山口麗雄，七原俊也，津坂亮博，雪田和人 「電力系統の経済負荷配分制御の特性改善―火力発電のレートリミッタが需給バランスに及ぼす影響の分析―」 電気学会 電力系統技術研究会，PSE-24012，富山，2024 年 1 月 22 日
61. 廣瀬圭一，雪田和人，境武久 「直流分野の交際標準化傾向と展望」 電力技術/電力系統技術/半導体電力
変換合同研究会-1，P51-59，2024 年 3 月 7-8 日
62. 山下晟生，津坂亮博，雪田和人，七原俊也，後藤泰之 「一機無限大母線系統における制動抵抗の系統安定度」 令和 6 年度電気学会全国大会論文集，6-064，2024 年 3 月 13-16 日
63. 長田慎一朗，中田篤史，鳥井昭宏，元谷卓 「LLC コンバータに用いる高周波変圧器の共振点の変化について」 令和 6 年度電気学会全国大会，4-045，2024 年 3 月 14-16 日
64. 佐藤亮太，箕輪昌幸 「稲葉山風力発電所における 2022 年度の落雷観測結果」 令和 6 年電気学会全国大会，No.7-072，2024 年 3 月 14‐16 日
65. 松井倫弘，道下幸志，箕輪昌幸 「JLDN による上越地方の風車に避雷した冬季雷の位置標定誤差」 令和
6 年電気学会全国大会，No.7-073，2024 年 3 月 14 日‐16 日
66. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「洋上風力発電のケーブル系統を対象とした送電損失に関する検討」 令和 6 年電気学会全国大会，6-211 徳島大学，2024 年 3 月 16 日
67. 山口麗雄，青木祥，七原俊也，雪田和人 「経済負荷配分制御の制御周期が需給制御の性能に与える影響の一検討」 令和 6 年電気学会全国大会，6-211，徳島大学，2024 年 3 月 16 日
68. 長谷川壮良，津坂亮博，雪田和人，七原俊也，加藤彰訓 「直流アーク故障検出を目指した非故障回路の電流信号に関する一検討」 2023 年（第 41 回）電気設備学会全国大会, J-2, pp.514-517(2023)
69. 長谷川壮良，津坂亮博，雪田和人，七原俊也，加藤彰訓 「直流回路における直列アーク故障検出装置の製作に関する一検討」 令和 5 年電気学会電力・エネルギー部門大会，P73, pp.191-192(2023)
70. 細江忠司，西谷強，津坂亮博，雪田和人，後藤泰之 「ワークショップを考慮した初等教育への科学教育の実践と開発」 令和 5 年電気学会基礎・材料・共通部門大会，7-A-a2-3(2023)
71. 長谷川壮良，津坂亮博，雪田和人，七原俊也，後藤泰之，加藤彰訓 「直流アーク故障発生時に発生する
電流信号の距離依存性に関する研究」 令和 6 年度電気学会全国大会論文集，7-120，p.192(2024)
72. 山田康暉，津坂亮博，七原俊也，雪田和人 「洋上風力発電からのケーブルによる送電系統を対象とした送電損失に関する検討」 令和 6 年度電気学会全国大会論文集，6-211，pp.367-368(2024)

〔著書〕
1.

雪田和人，七原俊也，箕輪昌幸，鳥井昭宏，水野勝教，武田美恵，河路友也，後藤時政，津坂亮博，細江忠司 「電力貯蔵と供給の最適化技術」 第 2 編第 1 章第 1 節，NTS 出版, pp.175-186, 2023 年 10 月

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23 日

〔雑誌〕
1.

雪田和人 「直流給配電技術への期待」 スマートグリッド 2023 年 10 月号

2.

雪田和人，飯岡大輔 「令和５年電気学会電力・エネルギー部門大会開催報告」 スマートグリッド 2024
年 1 月号

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