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2020 年度実施方針
スマートコミュニティ部

１. 件 名：多用途多端子直流送電システムの基盤技術開発
２. 根拠法
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構法第 15 条第 1 項第 1 号イ
及び第 9 号
３. 背景及び目的・目標（１）研究開発の背景① 政策的な重要性
今後のエネルギー政策として、2018年7月に閣議決定された「第5次エネルギー基本計画」には、風力発電をはじめとする再生可能エネルギー（再エネ）については導入を最大限加速・推進していくとともに、系統強化、規制の合理化、低コスト化等の研究開発を着実に進めることが記載されている。更に2019年4月の海洋再生可能エネルギー発電設備の整備に係る海域の利用の促進に関する法律（再エネ海域利用法）の施行にともない、各地で急速に洋上風力発電の計画が立ち上がることが見込まれる。こうした中、僻地にあることが多い洋上風力発電と電力系統を効率的に繋ぐ技術開発は重要性が高い。
② 我が国の状況
我が国の風力発電のポテンシャルは大きく、2017 年(平成 29 年)に環境省が発行した「再生可能エネルギーに関するゾーニング基礎情報等の整備・公開に関する委託業務報告書」において、開発不可条件を控除した我が国の洋上風力のポテンシャルは約14 億 kW と推計されている。このため、立地制約が比較的少ない風況が良い洋上や離島周辺の活用は再エネの導入拡大に重要である。しかしながら、その適地は北海道・東北・九州などで、大消費地から距離が離れており、離岸距離が大きくなると水深が深くなるため、沿岸に帯状に分布している。加えて、我が国では、送電容量に限界があることから、再エネ導入量が制限されてしまう。こうした状況から、我が国へ大規模な洋上ウィンドファーム（WF）を設置する場合には沿岸に沿って洋上 WF が順次導入されていくことが想定されており、複数の洋上 WF と電力系統や需要地とを多端子で接続し、長距離で送電可能な直流送電システムは洋上風力の導入拡大に極めて有効である。
また、直流送電は北本連系線のように、大容量長距離送電の特徴を活かして地域間連系線などにも利用されている。離島周辺は風力を中心とした再エネの導入に適した1

環境も多く、離島に直流送電用変換所を直接建設できれば洋上に変換所を建設する場合に比べてコストを抑えることが出来、メンテナンス面でも有効である。一方で系統が小さい地域では需給バランスの調整が困難であり、また、水深が深い海域は送電ケーブルの敷設ルート等に制限がある。そのため、離島などは外部との電力需給が難しく、調整力確保に内燃力発電を利用する必要が生じるため、CO2 の削減が難しい状
況である。
③ 世界の取組状況
洋上風力発電の導入が進んでいる欧州では、「PROMOTioN」プロジェクトなど洋上風力のグリッド化のための多端子直流送電システムの研究開発が進んでおり、実用化・国際規格化を目指している。また、中国では南澳(Nanao)や張北（Zhangbei）をはじめとして内陸の大規模再エネ発電を海岸部の大消費地に送る長距離大容量多端子直流送電開発し、順次実用化している。このように近年、世界的に直流送配電技術の開発は盛んになっており、欧州の TSO(Transmission System Operator:送電系統運用者)のひとつである TenneT では北海の浅瀬（ドガーバンク）において人工島を建設し、直流送電の HUB ポイントを建設することを提案している。一方、欧州では、高調波共振や振動等の計算機では模擬できない要因による事故が発生しており、技術的な懸念もまだ存在している。
（２）研究開発の目的
本事業では風力の直流送電線を多端子化して適切に保護制御・潮流制御を行うこと
で、信頼性が高く効率的な風力送電を可能とする高圧直流（HVDC）技術を開発する。
また、これらの直流送電線を地域間への電力供給などの用途に利用できる制御技術を開発し、風力の導入普及のみならず、地域の需給バランス維持、再エネ抑制の回避、レジリエンスの強化などに貢献するための技術要件をまとめる。
併せて、世界中で進展している直流送配電技術について、国内外の技術や政策の動向を踏まえて、速やかに実用化を実現するための課題の整理及び抽出を行う。
（３）研究開発の目標【最終目標】
多端子高圧直流システムの開発：上位制御ユニットと変換器制御ユニットと保護装置の実機をデジタルシミュレーション内で構築した多端子高圧直流送電系統に接続し、実機の挙動（通信 等）を踏まえたシステムを構築して検証を行う。また、異社間インターフェイスの指針を整理する。
多端子高圧直流システムの開発：実機の挙動（通信 等）を踏まえ、具体的なモデルケースを想定し、適切に異社間で潮流制御が可能となる上位制御の要求仕様をまとめる。
多端子直流送電用保護装置の開発：実機の挙動（通信 等）を踏まえ、具体的なモ

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デルケースを想定し、必要な時間内（事故電流が直流遮断器の遮断可能電流に収まるような時間内）に遮断できる保護装置を開発し、その要求仕様をまとめる。
直流深海ケーブルの開発：モデルケースにおいて従来の海底ケーブル（水深300m 級）とほぼ同じコストで生産及び敷設可能な深海ケーブル（水深 500～1500m 級）を開発する。
４．事業内容プロジェクトマネージャー（候補）にＮＥＤＯ スマートコミュニティ部統括研究員 加藤寛を任命して、プロジェクトの進行全体を企画・管理し、そのプロジェクトに求められる技術的成果及び政策的効果を最大化させる。
４．１ 2020 年度（委託）事業内容
多用途多端子高圧直流（HVDC）技術は、一部実機を用いた手法による「多用途多端子直流送電システムの開発」を行う。多端子化した直流線を用いた、風力を効果的に分配送電する潮流制御技術、ある交流系統から別の交流系統へ直流線を介して送電する潮流制御技術、一部の直流線に事故が生じた際に影響を最小限にするように適切な区間で電流遮断する保護制御技術を開発する。また、これらの制御を実現するための上位制御ユニットを開発する。なお、この開発には、シミュレーションだけでなく一部実機を用いることでシミュレーションだけでは再現できない挙動なども検証する。
また、システム実現のための要素技術として、「多端子直流送電用保護装置の開発」及
び「直流深海ケーブルの開発」を行う。多端子直流送電用保護装置の開発は、高速に遮断できる仕様をシミュレーションなどで整理した上で実機の開発を行う。また直流深海ケーブ
ルでは水深が深い地域を安価で安全に敷設することが出来る深海ケーブル及びその敷設工法等を開発する。

４．２ 2020 年度事業規模
委託事業
需給勘定
1,000 百万円
事業規模については、変動があり得る。
５．事業の実施方式
５．１ 公募（１）掲載する媒体「ＮＥＤＯホームページ」及び「e-Rad ポータルサイト」で行う。
（２）公募開始前の事前周知
公募開始の１か月前にＮＥＤＯホームページで行う。本事業は、e-Rad 対象事業であり、e-Rad 参加の案内も併せて行う。

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（３）公募時期・公募回数2020 年３月に行う。
（４）公募期間原則３０日間とする。
５．２ 採択方法（１）審査方法
e-Rad システムへの応募基本情報の登録は必須とする。
申請者に対して、必要に応じてヒアリング等を実施する。審査委員会は非公開のため、審査経過に関する問い合わせには応じない。
（２）公募締切から採択決定までの審査等の期間４５日間以内とする。
（３）採択結果の通知
採択結果については、ＮＥＤＯから申請者に通知する。なお、不採択の場合は、その明確な理由を添えて通知する。
（４）採択結果の公表
採択案件については、申請者の名称、研究開発テーマの名称・概要を公表する。
６. その他重要事項（１）評価の方法
ＮＥＤＯは、技術的及び政策的観点から、研究開発の意義、目標達成度、成果の技術的意義並びに将来の産業への波及効果等について、技術評価実施規程に基づき、プロジェクト評価を実施する。
（２）運営・管理実施者の研究開発能力を最大限に活用し、効率的かつ効果的に研究開発を推進する観点から、NEDO は研究開発責任者（プロジェクトリーダー）を選定し、各実施者はプロジェクトリーダーの下でそれぞれの研究テーマについて研究開発を実施する。
（３）複数年度契約の実施
2020 年度～2023 年度の複数年度契約を行う。
（４）知財マネジメントにかかる運用

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「ＮＥＤＯプロジェクトにおける知財マネジメント基本方針」に従ってプロジェクトを実施する。
（５）データマネジメントにかかる運用「ＮＥＤＯプロジェクトにおけるデータマネジメントに係る基本方針」に従ってプロジェクトを実施する。
（６）標準化施策等との連携得られた研究開発成果については、標準化等との連携を図ることとし、標準化に向けて開発する評価手法の提案、データの提供等を積極的に行う。
７．スケジュール
７．１ 本年度のスケジュール：2020 年３月下旬・・・公募開始
４月上旬・・・公募説明会
４月下旬・・・公募締切
５月中旬・・・採択審査委員会
５月下旬・・・契約・助成審査委員会
６月上旬・・・採択決定
７．２ 2020 年度の公募について事業の効率化を図るため、2019 年度中に 2020 年度公募を開始する。
８．実施方針の改定履歴（１）2020 年 2 月、制定

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