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

数の子を噛みて出るは吾が願い

2019年01月02日 | 環境工学システム論




                                  
周 穆 王 しゅうのぼくおう
ことば
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「人生百年、昼夜おのおの分(なか)はなり。われ昼は僕虜となり、苦はすなわち苦なり。夜は人
君となり、その楽しみ比なし。何の怨むところあらんや」

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罪ないたずら
燕の国に生まれて、楚の国で育った男がいた。老年に連して故国に帰る途中、晋の国のある町にさ
しかかった。その時、連れの男がいたずら心を起こし、城壁を指さしていった。

「さあ、いよいよ燕の国だぞ」

老人は一瞬顔をこわばらせた。
連れの男は、また、道ばたのやしろを指さして、

「お前さんの村の鎮守さまだよ」
老人の口からフーッと大きなため息がもれた。男はまた、とある民家を指さして、

「これだ、これがお前さんの生まれた家だ」

老人は思わず目がしらを押えた。その目から涙があふれた。
男はさらに、塚を指さして、

「これがご先祖さまの菖だぞ」

老人はとうとうこらえきれずに、大声で泣きだした。
連れの男は腹をかかえて笑った。

「まさかこんなにうまくひっかかろうとは。お前さん、ここはまだ晋の国だよ」

老人は自分のうかつさを恥じて、顔をまっ赤にした。
それから何日かして、老人はようやく燕の国にたどりついた。故郷の村を見、やしろを見、生家を
たすね、先祖の墓のまえにも立った。しかし、悲しみはもういっこうに湧いてこなかった。

 

☑概況
・4cm超の週間高さ変動は6点あるも単点として各地に分散。
・隆起・沈降は全国的に隆起。
・水平変動は北海道釧路・根室地方が西方向の水平変動、東北地方、九州地方および南
 西諸島が南 東方向の水平変動がやや活発。
〇要警戒
(震度5以上の地震が発生する可能性が非常に高い)

北海道道南・えりも・青森県周辺
東北・北関東の太平洋岸、奥羽山脈周辺
南関東周辺
南海・東南海地方
九州南部
☑特集:2019年前半の中期地震予測
【最近の異常事態】
・2018年7月7日週と7月28日週に南関東および南海・東南海に高さ方向の異常が多数点
 一斉に現れた。

・10月14日号で南西諸島に週間高さ変動が13点、10月31日号で、南関東および紀伊半
 島、四国、九州などに週間高さ変動が79点現れて以来、11月7日号から12月26日号ま
 で8週間続けて静穏状態が続いている。

・静穏状態が出てから2~3週間後に震度5強以上の大きな地震が出たケースは12個中8
 個の確率であるので要注意!

・東日本大震災以降、日本列島は南東方向に水平変動を続けてきたが、今年の8月22日
 号から、太平洋南岸エリアおよび根室・釧路地方が逆方向の北西方向に変動を繰り
 返すケースが増えている。

・日本列島の南東方向への変動を逆方向に押し返す動きをしており、押し合っていた
 拮抗状態のバランスが崩れ始めていると解釈できる。不安定な状態となった!

南関東周辺と南海・東南海地方
・どちらのエリアも昨年7月に週間高さ変動に大きな異常があった。(図1参照)。

・そして水平変動はこれまでの南東方向の動きから8月に一度大きく北西方向に反転し
 ました。そ
 の後一旦は落ち着きましたが11月末から再びに北西方向に反転する(図
 2参照)。

・更に12月10日に三重県の南東、静岡県の南方および八丈島の西方のフィリピン海プ
 レート内の太
平洋海域でM5.3の地震が起きた。東海・東南海では揺れはなかったが
 この震源付 近での地震
はほとんどありませんでしたので注意が必要(図3参照)。
・フィリピン海プレートの動きが活発になっている可能性がある。

 

❷東北地方太平洋側
・岩手県・宮城県・福島県は東日本大震災以降、最大の異常変動を続けており地震常
 襲地帯となっています。宮城県の太平洋岸は激しく隆起しているのに対し、内陸の
 奥羽山脈地方との高さの格差が拡大。ひずみがたまっている(図4参照)。

・また、水平変動も宮城県を中心に岩手県と福島県も活発ですがその変動が途切れる
 岩手県北部と福島県南部は水平方向のひずみがたまっている。

・この地域は隆起傾向ですがその隆起が進むスピードが変わる境目でもあり高さ方向
 のひずみもたまっている。

 
❸北海道道南・青森県沖
・えりもが隆起していて他のエリアとの高さの格差が拡大。えりもと門別の高さの格
 差が7cmを超えた。ひずみがたまっている。(図6参照)。

・えりものプライベート電子観測点も異常値が多く出ているので十勝沖、浦河沖、青
 森県東方沖 も注意が必要。

 


 
【エネルギー通貨制時代 31】
 
Anytime, anywhere ¥1/kWh  Era” 
 Mar. 3, 2017 

今夜から、再エネ百パーセントシステムに関する最新特許技術をピック・アップし連載。

 

【2019年太陽光発電の14の趨勢】
大晦日、pv magazineチーム、は2019年を特徴付けると予測されるトップ14の太陽光発電と
エネルギー貯蔵のトレンドのリストをまとめている。それによると、より多くのエネルギーを必
要とする国々で、コスト単価25~35ドル/MWh 実用規模のエネルギー貯蔵設備を必要とされる
ブルームバーグNEFの太陽光分析責任者、ジェニー・チェース氏談)。

1.市場拡大は拡大するか?
PV InfoLinkは、中国の2020年目標の増加により、2019年にはモジュール販売量が約112 GW
になると予測。
インドとアメリカでの市場の成長を果たしている。加えて、世界中の16カ国が
来年の設備容量の1GW以上の増加を達成するであろうと付け加えます。
ヨーロッパでは、これ
にはドイツ、スペイン、フランス、オランダ、ウクライナが含まれる。全体的には、中国が依然として世界市
場のおよそ半分を占めると予想され、設備は約43 GWに達している。IHS Markitはさらに楽観的
で、記録的な123 GWが投入、80%増加と予測する。また、アルゼンチン、エジプト、南アフリカ、
スペイン、ベトナムなど、2019年市場の7%、または7GWの新容量を占めると予想。3分の2の
容量が中国からの市場シフト。
Credit Suisse今年度はわずかに80GWと見込む


2.ヨーロッパのルネサンス
それは近年その足場を失ったかもしれない、しかしヨーロッパのかつて落下してい
太陽の星は再び大陸の南の縁のグリッドパリティプロジェクトの成長のおかげで再

上昇
。強力な太陽エネルギーおよびエネルギー貯蔵産業政策の設定を求めている。

体として、SolarPower Europe協会は、2017年に設置された5.91 GWEU市場が58%成
長すると予想。

3.モノPERCの行進
技術面では、業界全体から見た予測では、2019年はモノPERC(パッシベーションエ
ミッタリアコンタクト)製品の年
になるだろうか。
PV InfoLinkは、生産能力拡大の大
部分がこの技術に焦点を当て今年主流製品になったと公表
している。
PERCの総容量
は予想を上回り、昨年末の33.6 GWから2018年末の66.7 GWに増加。
この容量は2019
年末までに26GW以上拡大し、92GW以上に拡大すると推定。これは、
全体的に見て、
来年市場の46%のシェアである。同社は
は、2019年に予想どおりモノPERC製品が
310W〜35W以上の多結晶モジュールに達制すると、より多くのグローバル製造業者
がこの技術に目を向けると予測。

コストを削減し、セル効率を向上させる薄型ウェーハは、この傾向を悪化させるでし
ょう。一方、中国でのトップランナープログラムの新ラウンドは、p型モノ製品の魅
力を強化する可能性がある。それに加えて、PVメーカーは、160μm厚のモノウエハが
ますます使用されるようになった、より大型のウエハーおよびモジュールを使用す
る。加えて、今年見られる傾向を継続すると付け加えている。

 

4.TOPConのブレークスルー
アジアの太陽光発電メーカーは、EUから最新のシリコン太陽電池パッシベーション蒸着リアクタ
試験装置
を輸入している。TOPCon――シリコンウェハと金属接点の間に挟まれた2つの薄いバッ
ファ層――これは従来の太陽電池の効率を高め、新記録を打ち立ている。
機器サプライヤは、こ
のテクノロジが業界全体に広がり、収益拡大することを期待していると、
オーストラリア国立大
学のAndres Cuevas教授は語る、さらに、
TOPConは、ヨーロッパの研究機関の支援で太陽光発電
技術として有名となった。オランダのVaassenに拠点を置く機器メーカーのTempress社の担当責任
者は付け加える。


5.入札ルール
ドイツのエネルギー機関Denaによると、2017年に29か国以上が風力や水力を中心とした太陽光
発電を中心にこのようなオークションを開催
多基準オークションまたは純粋な価格ベースのオ
ークションを利用する国の数は急増している…欧州委員会は加盟国からの再生可能エネルギー支
援のためのオークションを要求し、発展途上国においても政策メカニズムとしてのオークション
の重要性が高まっているとのこと。



                                     この項つづく

 

【電力平滑化篇:変動出力分離による水素製造技術】

「オールソーラーシステム篇:再エネによる安価な水素製造技術レベルの試算」で掲載した余
剰電力で水素変換システムは、蓄電池事業を絡め暗号貨幣を使って「電力取引事業」(ブロッ
クチェーン化)することで、「エネルギー通貨制導入」のプレ・プロジェクトとした基本骨子をす
でに構想している(エネルギータイリング事業と連動)。今夜は関連するハードサイドの最新特
許事例を掲載する。


❏ 特開
2018-207778   電力平滑化装置および水素製造装置 株式会社東芝
【概要】

下図7のように、水素製造システム50では、風車を用いた風力発電装置51が設置され、この風
力発電装置51により発電された発電電力が、水素製造装置52で用いられて水素が製造される。
水素製造装置52における水素の製造方法の一例としては水電解方式が挙げられる。この風力発電
装置51を備えた水素製造システム50は、例えば離島に設置され、製造された水素を、島内を走
行する燃料電池自動車の燃料として利用したり、家庭などに設置された家庭用燃料電池などの燃料
として利用したりする案が唱えられている。

ところで、風力発電装置51では、風の影響により、高周波数(短周期)の変動が発生する場合が
ある。このことにより、風力発電装置51を、例えば離島内に設置された小規模グリッドと呼ばれ
るような弱い配電系統に連系すると、配電系統の安定性に影響が出るという問題がある。風力発電
装置51は、このような弱い配電系統における電力の受け入れ基準を満たすことが困難となり、配
電系統に連系することができず、風力発電装置51により発電された発電電力の全量が水素製造装
置52で使用されることになる。

しかしながら、水素を利用する機器の普及率は低いため、水素の需要量は少ない。このため、風力
発電装置51の発電電力を水素製造装置52で利用する場合には、発電能力を意図的に抑えるよう
に風力発電装置51を運転するか、あるいは余剰の発電電力を何らかの方法で捨てることになり、
風力発電装置51の発電能力の一部あるいは発電電力が無駄になる可能性がある。
 一方、発電能力を抑えずに風力発電装置51の運転を行い、水素製造装置52で利用されなかっ
た発電電力を大規模な蓄電池に充電して、必要なときに放電して利用することも考えられる。この
場合、蓄電池から放電される電力は変動させずに利用することも可能となるが、蓄電池の効率は
理想的に高い訳ではなく、依然として多くの発電電力が無駄になる可能性がある。



次に、従来の水素製造システムの第2の例(例えば、特許文献1参照)を、図8を用いて説明する。
この水素製造システム60には、風力発電装置61により発電された発電電力の変動を平滑化して
配電系統と連系する技術が含まれている。すなわち、図8に示すように、風力発電装置61により
発電された発電電力は、電力平滑化装置62により分離電力と高周波数成分である変動出力を含ま
ない(あるいは変動出力が低減された)平滑化電力とに分離される。電力平滑化装置62は配電系
統63に連系されており、電力平滑化装置62において分離された平滑化電力は配電系統63に供
給される。このような構成により、配電系統63に供給される電力に高周波数成分である変動出力
が含まれることを防止または抑制できる。このため、小規模グリッドと呼ばれるような弱い配電系
統63に連系させることができ、離島にも風力発電装置61が導入しやすくなる。

ところで、図8に示す水素製造システム60では、電力平滑化装置62により分離された分離電力
は電気ヒータに送られ、太陽熱発電装置で用いられる熱媒体を加熱するために利用される。しかし
ながら、太陽熱発電装置の設置には、晴天の多い気候地域であるという土地条件と、広大な敷地
を確保できるという土地条件とが必要となり、風力発電装置61の導入を検討する離島が、このよ
うな太陽熱発電装置を設置するための土地条件を満たすことは一般的に考えにくい。また、電気ヒ
ータにより分離電力を熱エネルギに変換してそのまま利用することは可能だが、風力発電装置61
を設置するような場所の近くに、安定した多量の熱需要があることは一般にない。このため、多く
の場合、電気ヒータにより温水が製造され、熱エネルギが冷却塔などにより温水から大気に排出さ
れることになり、多くのエネルギが無駄になる可能性がある

このように、下図1のごとく、実施形態の水素製造システム1は、風力発電装置2と、風力発電装
置2により発電された発電電力Pを、所定の周波数より高い周波数成分である変動出力を含む分離
電力P2と平滑化電力P3とに分離する電力平滑化装置3と、を備えている。電力平滑化装置3に
より分離された分離電力P2は、水素を製造する水素製造装置4で、風力発電装置の発電電力を有
効利用し水素を製造できる水素製造システムを提供する。



【符号の説明】
1 水素製造システム 2 風力発電装置 3 電力平滑化装置 4 水素製造装置 20 切替器
21 切替器制御部 30 配電系統 P1 発電電力 P2  分離電力 P3 平滑化電力

尚、図1は、第1の実施の形態における水素製造システムの概略構成を示す図である。図2は、図
1の電力平滑化装置の構成の一例を示す図である。図3Aは、図2の電力平滑化装置内で作成され
る信号S1の波形の一例を示す図である。図3Bは、図2の電力平滑化装置内で作成される信号S
2の波形の一例を示す図である。図3Cは、図2の電力平滑化装置内で作成される信号S3の波形
の一例を示す図である。図3Dは、図2の電力平滑化装置内で作成される信号S4の波形の一例を
示す図である。

【特許請求の範囲】

  1. 風力発電装置により発電された発電電力を、所定の周波数より高い周波数成分である変動出
    力を含む分離電力と平滑化電力とに分離する電力平滑化装置と、前記電力平滑化装置により
    分離された前記分離電力を用いて水素を製造する水素製造装置と、を備えたことを特徴とす
    る水素製造システム。
  2. 前記電力平滑化装置は、配電系統に連系されており、前記電力平滑化装置により分離された
    前記平滑化電力は、配電系統に供給されることを特徴とする請求項1に記載の水素製造シス
    テム。
  3. 前記風力発電装置と前記電力平滑化装置との間に設けられる切替器を更に備え、前記切替器
    は、前記風力発電装置を前記電力平滑化装置に接続する状態と、前記風力発電装置を前記電
    力平滑化装置をバイパスして前記水素製造装置に接続する状態とを切り替えることを特徴と
    する請求項2に記載の水素製造システム。
  4. 前記切替器を制御する切替器制御部を更に備え、前記切替器制御部は、前記配電系統の電力
    が余剰でない場合に前記風力発電装置を前記電力平滑化装置に接続し、前記配電系統の電力
    が余剰である場合に前記風力発電装置を前記電力平滑化装置をバイパスして前記水素製造装
    置に接続するように前記切替器を制御することを特徴とする請求項3に記載の水素製造シス
    テム。
  5. 前記電力平滑化装置は、ハイパスフィルタ機能を有していることを特徴とする請求項1乃至
    4のいずれか一項に記載の水素製造システム。
  6. 前記電力平滑化装置は、バイアス付加機能を有していることを特徴とする請求項1乃至5の
    いずれか一項に記載の水素製造システム。
  7. 前記電力平滑化装置は、バイアスの付加量の調整機能を有していることを特徴とする請求項
    6に記載の水素製造システム。
  8. 前記水素製造装置は、水を電気分解して水素を発生させることを特徴とする請求項1乃至7
    のいずれか一項に記載の水素製造システム。
  9. 風力発電装置により発電された発電電力を、所定の周波数より高い周波数成分である変動出
    力を含む分離電力と平滑化電力とに分離し、前記分離電力を用いて水素を製造する水素製
    造装置に前記分離電力を供給することを特徴とする電力平滑化装置。
  10. 前記平滑化電力は、配電系統に供給されることを特徴とする請求項9に記載の電力平滑化装置。
  11. ハイパスフィルタ機能を有していることを特徴とする請求項9または10に記載の電力平滑化
    装置。
  12. バイアス付加機能を有していることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一項に記載の
    電力平滑化装置。
  13. バイアスの付加量の調整機能を有していることを特徴とする請求項12に記載の電力平滑化
    装置。
  14. 風力発電装置により発電された発電電力のうち、所定の周波数より高い周波数成分である変
    動出力を含む分離電力を用いて水素を製造することを特徴とする水素製造装置。
  15. 水を電気分解して水素を発生させることを特徴とする請求項14に記載の水素製造装置。

 

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