極東極楽 ごくとうごくらく

豊饒なセカンドライフを求め大還暦までの旅日記

オーレッドな雪時雨  

2019年01月11日 | 環境工学システム論

   

 


                                  
仲  尼  ちゅうじ
ことば
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「回(顔回)はよく仁にして、反すること能わず。賜(千貫)はよく弁にして、訥なること能わず。
由(予路)はよく勇にして、怯なること能わず。師(子張)はよく荘にして、同なること能わず」
「力天下に敵なくして、六親しらず。いまだかつてその力を用いざるの故をもってなり」
「人その見ざるところを見んと欲せば、人の窺わざるところを視よ」
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堯の譲位
堯は五十年間も天下を治めてきた。だがよく治まっているかどうか、人民の支持をうけているかど
うかわからなかった。周囲の者にきいてもわからず、役人にきいてもわからず、民間の士にきいて
もわからない。そこで堯はおしのび姿でまちなかをあるいてみた。と、子供が歌をうたっている。

     ひとり残らずよいくらし
     自然のままにおこなわれ
     守る気なくても知らぬまに
     したがっている天の道

堯はよろこんでたずねた。

「この歌はだれにおそわったのだね」
「ごいんきょさんから」
  
いんきょにきくと、

「昔からの歌です」

という返事だった。
堯は宮殿に帰ると舜をよびよせて天下をゆずった。舜もことわらずにひきうけた。

    

〉              伝説上の理想的帝王。
ひとり残らず:・・・・天の道〉 この歌の前二句は『尚書』に、役二句は『詩経』大濫にもと
                 づく。
〉              亮の知遇を得、亮の没後帝位についた。

理想の政治 天子が善政をしいている、という意識が二股人民にあるうちは、世のなかは、本当に
は治まっていない。人民が天子の存在を忘れ、法律を忘れて自由に行動しても、それが天の道から
はずれていない。これが理想の政治だ。理想の政治が行なわれれば、天子はいてもいなくてもよい。
また、誰が天子になってもよい。亮は天子である必要がないし、舜も譲られた天子の地位をことわ
る理由がない。

  Jan. 8, 2019

● オランダ市場 2018年度プラグイン電気自動車31% 


 

 
【エネルギー通貨制時代 37】
 
Anytime, anywhere ¥1/kWh  Era” 
 
Mar. 3, 2017 

【再エネ百パーセント篇:最新電力管理技術】


図 ドイツの2018年の電源別発電量。再エネの総発電量は初めて40%超え、太陽光は45.75TWhで全
  発電量の8.4%を占る

❏ 特開2018-207728 電力管理システム及び電力管理方法 産業技術総合研究所他

出力抑制に伴う余剰電力の発生量、頻度ともに増加が予想され、再生可能エネルギーの余剰電力を利用
して一旦、水素を製造し、例えば電力需要が増加した際に必要に応じて貯蔵しておいた水素をを再度、電
力に変換し活用する技術が注目さる。 一方で、公共建物の他、住宅やオフィスビル、病院などの建築物で
年間の消費エネルギー量を作戦する建築物(ネット・ゼロ・エネルギー・ビル;ZEB)の組みが進められてい
る。 しかしながら、市街地における高層大規模建築物では太陽光発電が設置可能な屋上面積が限られて
お、欧州ではり建築物の壁に設置する実証もなされている。そこで、例えば半径数10km程度の広域範囲
を地産地消エリアとして、オフサイト立地のメガソーラー等の再生可能エネルギー発電所にて、余剰電力を
効率よく二酸化炭素フリー水素を製造し、高圧水素ガスをエリア内に輸送利用する実証か実施されている。。

例えば、メガソーラー等の再生可能エネルギー発電所を複数設置し、これらから得られる電力を既
存の電力系統に供給し、電力系統から複数の街区に電力を供給するシステムが考えられる。この場
合、各街区で利用される電力を超えて各再生可能エネルギー発電所で発電が行なわれた場合には、
余剰電力が生じてしまい、この余剰電力は活用できないことになる。
これに対し、各再生可能エネ
ルギー発電所で、余剰電力が生じた場合は、この余剰電力から水素を製造すれば、この水素を各地
区に輸送し、電力(熱)変換し利用できる。
また、複数の熱的なプラントの相互間で熱エネルギー
の共有する複数の施設で、統合エネルギーの最適化技術も研究開発されている。太陽光発電の大量
の設備認定量に伴い、全て稼動した場合、電力需要の小さい軽負荷期に太陽光発電の供給電力量が
需要電力量を上回る懸念があり、指定電気事業者の「無制限・無補償の出力抑制」を条件とする系
統接続することになる。今後、太陽光発電の系統接続量の増加に伴い、電力需給調整目的の出力抑
制実施が現実となりつつある。このよう背景から、出力抑制に伴う余剰電力の発生量、頻度の増加
に対し、再エネ余剰電力を利用し一旦、水素を製造・貯蔵し、再度、電力変換する技術が注目され
ている。

以上のような背景とし、例えば半径数10km程度の広域範囲を地産地消エリアとして、オフサイ
ト立地のメガソーラー等の再エネ発電所にて、余剰電力を効率よく活用し二酸化炭素フリー水素を
製造・貯蔵・輸送・利用することで、ZEB化に必要な創エネ相当量を賄い、実現を目指すシステ
ムが試験実証されているが、例えば、再エネ由来電力を既存の電力系統に供給し、電力系統から複
数の地区に電力供給するシステムの場合、利用電力を超え各再エネ発電所で発電が行なわれた場合
余剰電力が生じ無駄にとなり、また、複数の熱的なプラントの相互間で熱エネルギーを共有する複
数施設で、統合エネルギーの最適化技術が研究開発されているが、建物のZEB化に必要な創エネ
相当量の最適維持に、二酸化炭素フリー水素の需給バランスを制御する種々の予測制御が不可欠で、
電力の供給側は、再エネ発電所での時々刻々の余剰電力の予測や、水素製造量予測が必要とされ、
電力の需要側は、電力需要予測が必要とされ、水素輸送車両が複数の再エネ発電所から二酸化炭素
フリー水素を巡回収集するルート選択も、制御パラメータとなりうる。
現在は「カードル」と呼ば
れるボンベを束ねた形状の輸送容器に高圧水素ガスを充填して輸送、或いはより大量に輸送する場
合は、約20MPaの高圧力に耐えることができる大型ボンベを束ねた「トレーラー」に水素ガス
を加圧充填輸送が一般的である。


水素輸送車両等により輸送された水素は、水素輸送車両用高圧ボンベから、敷地内に設置――水素
吸蔵合金タンク――に移送され、高圧ボンベ内ガスの減圧時に、処理設備能力が1日当たり300
以上の場合には、第1種高圧ガス製造設備が規制対象となる。建物内や敷地内に高圧ガス保安
法等の規制対象は、以下に記すような様々な不都合が生じることが予想される。
製造許可の取得、
完成検査、保安検査、定期検査などが必要となり手続き上、非常に時間がかかる。保安距離や火気
距離などの規制、安全確保に必要な設備(障壁や安全装置)など建設コストアップになる。保安係
員の選任が必要とされ、維持コストアップとなる。トレーラー等が化石燃料によるエンジン駆動の
場合、輸送用燃料に係る二酸化炭素排出が発生、二酸化炭素フリー水素が有する高い環境価値が減
損をする。


このため下図1のごとく  再生可能エネルギーを用いて発電される電力が余剰する余剰電力を予測
する余剰電力予測部と、予測された余剰電力に基づいて、余剰電力を用いて製造される水素を貯蔵
する計画を生成する水素貯蔵計画生成部と、貯蔵された水素を充填して充填された水素によって発
電する機能を有し、水素の配送先となる施設に移送する水素輸送車両と、水素輸送車両を施設に配
車する配車計画を生成する配車計画生成部と、水素車両が施設の電力変換装置に接続されると水素
車両の水素積載量と施設における買電電力と需要電力とに基づいて、水素輸送車両に水素を用いた
発電計画を生成し、配車計画生成部と水素輸送車両に通知する水素利用計画生成部とを有すること
で、水素の需給バランスを制御する種々の予測制御が行え、余剰電力による水素を最適化して活用
できる電力管理システムを提供する。

 
 Dec. 17, 2018


❏ 1万台の蓄電池を秒単位で群制御実証実験 

1月9日、関西電力、エリーパワー、三社電機製作所の3社は、家庭用および産業用蓄電池をエネル
ギーリソースとして活用し、電力系統における周期の短い負荷変動に合わ
せて即時に充放電させる
実証試験を実施することを公表。1万台規模の蓄電池を秒単位
で一括制御できる技術を検証する。
期間は1月7日~31日(「日経×TECH(クロステック
)」2019.01.10)。それによると、関西電力と
NECが構築した蓄電池の群制御システム「
K-LIBRA」、三社電気が開発した遠隔から秒単位で充放電
制御できる産業用蓄電池、エ
リーパワーが開発した家庭用蓄電池を連携させた。システムからの指
令に対する蓄電池
の応答時間や制御精度を検証することで、電力系統における周期の短い負荷変動に
対す
る蓄電池の応答性能を確認する。

この背景に、太陽光や風力発電などの再生可能エネルギー由来電力は、全発電に占める比率が大き
くなると周波数調整力が不足することが課題のひとつとなっている。そのた
め、蓄電池を活用した
周波数調整力の提供が期待されている。
実証試験では、2台の実機と多数の模擬蓄電池を組み合わ
せて制御する。NECの独自技
術で、個々の蓄電池への出力分配の全体最適化とリアルタイム同期制
御を可能にする「
階層協調制御方式」、個々の蓄電池の状態や上位システムの要求に基づき各蓄電
池の出
力を最適に分配する「仮想統合制御技術」を採用。これは、資源エネルギー庁の補助事業「
平成30年度需要家側エネルギーリソースを活用したバーチャルパワープラント構築実証事業費補助
金」を受けて実施する。実証試験の結果をもとに、蓄電池を周波数の調整力として活用する場合の
課題をまとめ、2018年度内に報告書を提出する。また、検証結果を踏まえて2019年度以降の実用化
に向けた技術の確立を目指す。

【太陽電池変換効率30%超篇:最新結晶シリコン-酸化チタン二層化技術】

名古屋大学は2018年12月、太陽電池への応用に有望な電気的特性を示す酸化チタン極薄膜を開発し
たと発表した。同時にこれまで明らかになっていなかった太陽電池向け酸化チタン極薄膜の詳細構
造も解明し、太陽電池の高性能化につながる新材料の実現に寄与する成果としている。
現在主流の
結晶シリコン太陽電池の高性能化に向けて、結晶シリコン上への酸化チタン薄膜の製膜に注目が集
まっている
。太陽電池の内部で生まれる電子を収集する材料として、酸化チタン薄膜が優れた特性
を示すが
、高いパッシベーション性能を実現する酸化チタン薄膜と結晶シリコンとの界面付近(ヘ
テロ界面)の構造が明らかになっておらず、新規ヘテロ接合材料の開発指針が定まらないという課
題であっ
た。



今回
研究グループは、高性能な酸化チタン極薄膜の詳細な構造調査。まず、単結晶のシリコン基板
を洗浄→オゾン水(DI-O3)→ 過酸化水素水(H2O2)→110°Cに熱した硝酸(HNO3)→常温の硝
酸の4種類を用い→結晶シリコンに酸化処理→原子層堆積装置を用いて3nm(ナノメートル)の極
薄膜の酸化チタンを製膜→熱処理を行うことで高いパッシベーション性能を発現させた。こ
の酸化
チタン薄膜について、透過型電子顕微鏡と電子エネルギー損失分光法を組み合わせ、試料断面の詳
細な構造解析を行った。その結果、高性能な酸化チタン薄膜は熱処理前は、シリコンの酸化膜の密
度は
低いが、処理後はチタン原子が含まれた化学量論的比に近いシリコン酸化膜になることが分か
った
。また、この「チタン原子を含む化学量論的比に近い密度」が高いパッシベーション性能の実
現つながった。
さらに、酸化チタンと酸化シリコンの間には、両者が混合した混合膜が生じる(相
互浸潤層)ことも明らかにしている。この他、事前の酸化処理では、室温の硝酸で結晶シリコンを
事前に酸化させ、熱処理を行う場合が最も高いパッシベーション性能を引き出すことが分かった。


さて、光電変換領域の3.5次滴解釈の解明もラスト・ワンマイルに突入。近日中に変換効率30%
時代に突入するだろう


● 変換効率30%超時代

 

Best Research-Cell Efficiencies  Dec. 13, 2018

【概説】
一気に4点登場。最後の値(最高値)は28.0% (Oxford PV社)。
その前の3点は、23.5% (
Stanford/ASU)、25% (EPFL)、
27.5% (Oxford PV) いすれも目測。ペロブスカイトは、
ISCAS(中国科学院半導体研究所)が
23.3%→23.7%に更新。量子ドットは、13.4%(NRE
L
)→16.6%(Univ.Queensland)。
有機薄膜(Organic cells)は、前回12.6%(UCLA)→Raynergy
Tek of Taiwan 1
3.2%)→15.6%(SCUT-CSU)。非集光5接合38.8%(Noeing-Spectrolab)→
6接合39.2%(NREL)、
単接合GaAs集光29.3%(LG)→30.5%(NREL)、単接合GaAs薄膜結
28.9%(Alta)→29.1%(Alta)。

 

雪時雨YukiShigure#SnowStorm

さゆる日の しぐれの後の 夕山に うす雪降りて      京極為兼

After the rain stopped the clouds disappeared, the blue sky was visible, the mountain was covered
with thin snow and became slightly whitish,

 


 ● 今夜の一品

近年、LEDを光源としたひかる氷が話題になっているが、アイデアは1990年後半がはじまり、十年
後になり通販で世界中に広まる。これを有機ELとソーラーをモザイクにちりばめ1セット千円で
イヤリングに販売する事業を1998年ごろ構想した経験をもつ。イメージは大粒の黒真珠で、デ
イライトで暗がりで埋め込まれたチップ回路により真意のパターンと色彩で輝くというもので、遠
赤/ミリ波でワイヤレス書き換えrことができるというもの。
LED だとバッテリが必要だけれど、これ
も無線充電可能な時代に入っている。何だったら、BGMに会わせてひかるパターを変えることもできるだろ
う。安全設計第一として、「もの情報化時代」にはざまざまなアクセサリやグッドが売られるようになる。面白
い時代だ。


Liquid-activated lighted ice cube

   ● 今夜の一曲

Flow, my tears

流れよ、わが涙」( Flow, my tears)は、イングランド王国の音楽家ジョン・ダウランドが作曲したリュート歌曲
器楽曲「涙のパバーヌ」(Lachrimae pavane )としても知られ、彼の代表作であり、当時大流行する。

Flow, my tears, fall from your springs!
Exiled for ever, let me mourn;
Where night's black bird her sad infamy sings,
There let me live forlorn.

Down vain lights, shine you no more!
No nights are dark enough for those
That in despair their last fortunes deplore.
Light doth but shame disclose.

Never may my woes be relieved,
Since pity is fled;
And tears and sighs and groans my weary days, my weary days
Of all joys have deprived.

From the highest spire of contentment
My fortune is thrown;
And fear and grief and pain for my deserts, for my deserts
Are my hopes, since hope is gone.

Hark! you shadows that in darkness dwell,
Learn to contemn light
Happy, happy they that in hell
Feel not the world's despite.

 


 

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