電力ネットワーク安定化

NETWORK

⑧再エネを、無駄なく、賢く、安心に

蓄電池多目的制御システムに関する研究

  • VRE (Variable Renewable Energy)
  • Storage Battery

太陽光発電や風力発電が増える中、電気を安定して届けるための研究です。蓄電池を賢く制御し、再エネ由来の電気を無駄なく生かす仕組みづくりを進めています。

NETWORK

⑨安定する再エネ社会へ

地内送電線を考慮した需給解析モデルの開発

  • Simulation
  • Grid

再エネが増える将来を想定し、送電線の混雑や需給の動きを分析するモデルを開発します。電力を上手に使うための仕組みづくりに貢献します。

CO2 FREE

①海に浮かぶ、新たな風力発電

次世代浮遊軸型風車（FAWT）の開発

  • Floating offshore wind

海上の風車を、もっと安く、もっと多く。円筒形の浮体が回転して垂直軸風車を支える「浮遊軸型」で、日本の海に合った洋上風力の新しい主力をつくります。

暮らしへのイイこと

日本の海で電気をつくれるようになり、燃料の輸入に頼らない電力が広がります。環境にやさしく、電気を安心して使える社会につながります。

CHALLENGE社会課題
  • 日本の海域条件により従来型の洋上風力の導入が限定的
  • 洋上風力の高コストが普及の障壁
SOLUTION技術的特徴
  • 低重心化と傾斜許容による浮体の小型化・設備費削減
  • 日本の炭素繊維技術の採用による国産化率向上
BENEFIT社会への価値
  • 深海域に適した浮体式洋上風力の導入・拡大
  • 浮体の小型化による導入コストの削減
  • 洋上風力の国産化と産業基盤強化

2050年は…
洋上風力発電の導入が拡大し、再エネの主力電源となることが期待されます。

そのために今…
低コスト化及び国産化率向上が期待できる次世代（浮遊軸型）風車の開発に取り組んでいます。

技術開発の詳細
CO2 FREE

②スマート点検で、水力発電を守る

スペクトルデータに基づく鋼構造物点検手法の開発

  • Inspection
  • Analysis

人の目では分かりにくい光（赤外など）までとらえる特殊なカメラで、発電所の鋼構造物のサビや塗装の劣化を見つけ、客観的に評価します。

暮らしへのイイこと

設備の劣化を客観的・定量的に評価を行うことで、突然の故障や停電のリスクを減らし、安心して電気を使える暮らしを支えます。

CHALLENGE社会課題
  • 老朽化設備の信頼性確保
  • 点検員の熟練度に依存した評価
SOLUTION技術的特徴
  • ハイパースペクトルによる塗膜劣化の定量診断
  • 塗膜劣化評価に特化した撮影・解析手法
BENEFIT社会への価値
  • 点検の客観化・省人化による保守高度化
  • 作業時間短縮と安全性向上

2050年は…
水力発電は、デジタル技術を活用した高度な保守管理で信頼性を維持し、継続的に再エネの安定供給を支える基幹電源として機能しています。

そのために今…
最新の​デジタル技術を​活用して​保守業務を​高度化し、​設備​信頼性向上と​競争力強化を​図るとともに、研究成果を火力発電所など他電源にも適用可能な横断的な保守高度化技術へと発展させていきます。

技術開発の詳細
CO2 FREE

③AI×ロボットで、水力発電を長寿命化

デジタル技術を活用した水力発電所保守業務の高度化

  • AI Analysis
  • Robotics

AIとロボットで、山奥の発電所の安全を24時間見守る。デジタル技術を活用し、安定した電力供給を支えます。

暮らしへのイイこと

山奥にある水力発電設備も、AIやロボットで遠隔から見守ります。点検の効率化と精度向上により、暮らしを支える電力の安定供給に貢献します。

CHALLENGE社会課題
  • 水力発電所の高経年化と保守人材不足
  • 設備信頼性確保と保守業務効率化の必要性
SOLUTION技術的特徴
  • センサデータ活用による異常兆候検知AI
  • 巡視点検を代替するロボット活用技術
BENEFIT社会への価値
  • 省力化・無人化による保守業務の効率化
  • 低コスト化と安定供給の両立

2050年は…
水力発電は、デジタル技術を活用した高度な保守管理で信頼性を維持し、継続的に再エネの安定供給を支える基幹電源として機能しています。

そのために今…
最新の​デジタル技術を​活用して​保守業務を​高度化し、​設備​信頼性向上と​競争力強化を​図るとともに、​研究成果を​火力発電所など​他電源にも​適用可能な​横断的な​保守高度​化技術へと​発展させていきます。

技術開発の詳細
ZERO EMISSION

④火力の未来を、賢く選ぶ

トランジション向け火力発電技術評価ツールの開発

  • Simulation
  • Thermal power

水素、アンモニア、CO2回収・・・複雑な火力のトランジションをシミュレーションで導く評価ツールです。

暮らしへのイイこと

脱炭素技術を見極めながら火力発電をトランジションさせ、CO2削減を着実に進めます。環境への負担を減らしつつ、暮らしを支える電力を守ります。

CHALLENGE社会課題
  • 火力発電の脱炭素化に向けたスムーズな移行（トランジション）
SOLUTION技術的特徴
  • 多様な脱炭素技術の導入シナリオをシミュレーションし、比較評価
  • サプライチェーン全体の評価
BENEFIT社会への価値
  • 火力発電の脱炭素化を現実的に前進
  • カーボンニュートラルへの円滑な移行

2050年は…
火力発電は、脱炭素燃料とCO2回収技術を組み合わせ、カーボンニュートラルな電力供給が求められます。

そのために今…
脱炭素技術を総合評価できるツールを開発し、迅速な技術選定を進めています。

技術開発の詳細
ZERO EMISSION

⑤国産バイオマス燃料で、カーボンニュートラルに

草本系エネルギー作物の燃料化研究

  • Biomass Fuel
  • Local Energy

遊休農地で育つ草（エリアンサス）を燃料化して、輸入依存を減らす地産地消型のバイオマスエネルギーを目指します。

暮らしへのイイこと

国産のバイオ燃料が広がることで、燃料輸入に頼らない電力供給が進みます。遊休農地を地域資源として再生し、持続可能な暮らしにつなげます。

CHALLENGE社会課題
  • 輸入依存が高いバイオマス燃料の調達不安
  • 国内の遊休農地の増加
SOLUTION技術的特徴
  • 草本系エネルギー作物の栽培から燃料化までの一貫プロセスを開発
  • 既存石炭火力発電所での混焼試験により実用化に向けた各種データを取得
BENEFIT社会への価値
  • 国産バイオマス燃料の多様な調達先の確保
  • CO2排出量削減と脱炭素社会への貢献
  • 遊休農地の活用による地域課題への貢献

2050年は…
火力発電もCO2フリーが当たり前になる中、CO2フリーかつ海外に依存しない国産バイオマス燃料への期待は高まります。

そのために今…
エリアンサスの栽培から燃料化まで一貫した技術開発を進め、既存火力発電所での利用を検証しています。

技術開発の詳細
ZERO EMISSION

⑥CO2を海底下の地層に埋める

CO2ハイドレート地中貯留技術に関する研究

  • CCS
  • Hydrate

海底下地層内部でCO2をハイドレートの形にして封じ込める技術。
日本周辺の​大水深海域を​利用して​温暖化対策に​活かす研究です。

暮らしへのイイこと

CO2を日本周辺の海底下の地層に埋める技術です。排出削減の選択肢を広げ、無理なく脱炭素を進めることで、持続可能な社会づくりを支えます。

CHALLENGE社会課題
  • カーボンニュートラル実現に必要なCO₂地中貯留適地の不足
  • 帯水層貯留に適した地質が国内で限定的
SOLUTION技術的特徴
  • CO2ハイドレート化を利用した新貯留方式
  • 深海​底​下​地層を活用する地質制約の小さい貯留方式
BENEFIT社会への価値
  • 日本周辺海域でのCO2貯留可能量の増大
  • 脱炭素社会実現に向けたCCS基盤強化

2050年は…
カーボンニュートラルを実現するために大量のCO2地中貯留が必要です。

そのために今…
CO2ハイドレート貯留に着目し、国内でのCO2貯留可能量を増大させる研究に取り組んでいます。

技術開発の詳細
ZERO EMISSION

⑦CO2を出さない低コストなグリーン水素

アニオン交換膜を用いた低コスト型水電気分解技術に関する基礎研究

  • Green Hydrogen
  • AEM (Anion Exchange Membrane)

水と再エネを使ったCO2を排出しない環境にやさしい水素をもっと身近に。高価で貴重な材料を使わない新しい水電解技術で、水素社会への一歩を広げます。

暮らしへのイイこと

再エネから、安くて地球環境にやさしい水素をつくれるようになります。水素が身近なエネルギーとして広がることで、CO2を排出しないクリーンな電気や燃料を、安心して使える暮らしにつながります。

CHALLENGE社会課題
  • 現在は価格が高いグリーン水素製造のコスト低減
  • 高コストゆえに、普及が遅れている水素の社会実装へ向けた安定供給
SOLUTION技術的特徴
  • 貴金属を使わないため安価な材料を使った水電解装置が製造可能
  • 近年、耐久性と性能の向上に優れたアニオン交換膜（AEM）の技術開発が進展
BENEFIT社会への価値
  • CO2を排出しない再エネを使用したグリーン水素の普及による脱炭素化
  • 地球環境にやさしい持続可能な水素供給基盤の構築

2050年は…
CO2排出ゼロのエネルギーとして、再エネを活用した水素（グリーン水素）が広く普及しています。

そのために今…
耐久性と効率を両立したAEM水電解の開発に取り組み、性能評価を進めています。

技術開発の詳細
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⑧再エネを、無駄なく、賢く、安心に

蓄電池多目的制御システムに関する研究

  • VRE (Variable Renewable Energy)
  • Storage Battery

太陽光発電や風力発電が増える中、電気を安定して届けるための研究です。蓄電池を賢く制御し、再エネ由来の電気を無駄なく生かす仕組みづくりを進めています。

暮らしへのイイこと

再エネを無駄なく活用できるようになり、電気を安定して使える暮らしにつながります。天候による発電量の変化に左右されにくい、安心で持続可能な社会を支えます。

CHALLENGE社会課題
  • 再エネの増加に伴い、電気が余る時間帯での出力抑制が増加
  • 天候に左右される発電に対する調整電源不足
SOLUTION技術的特徴
  • 蓄電池の多目的利用を可能とする蓄電池制御システムの開発
  • 再エネと蓄電池を組合せた運用方法と経済性を評価できるツールを構築
BENEFIT社会への価値
  • 再エネの更なる普及拡大と出力抑制の緩和
  • 電力ネットワーク安定化への貢献

2050年は…
再エネが主力電源となり、蓄電池を含めた電力ネットワークの安定化が社会インフラとして確立されています。

そのために今…
多目的利用に対応した蓄電池制御システムと評価ツールの開発を進めています。

技術開発の詳細
NETWORK

⑨安定する再エネ社会へ

地内送電線を考慮した需給解析モデルの開発

  • Simulation
  • Grid

再エネが増える将来を想定し、送電線の混雑や需給の動きを分析するモデルを開発します。電力を上手に使うための仕組みづくりに貢献します。

暮らしへのイイこと

送電線の混雑や需給の変化を考慮し、再エネ時代に適した電力の使い方を分析します。電力システムの効率化と安定運用を通じ、安心して電気を使える社会を支えます。

CHALLENGE社会課題
  • 再エネ主力化に伴う電力需給の複雑化
  • 送電混雑により電力が有効活用されない課題
SOLUTION技術的特徴
  • 地内送電線の混雑を考慮した需給解析モデル
  • 再エネ電源の資産価値評価
BENEFIT社会への価値
  • 再エネを無駄なく使う電力運用の高度化
  • 電力システム全体の効率化と安定化

2050年は…
再エネが主力電源となる社会において、気象条件等による出力変動や送電混雑に対応するため、発電機単位の需給調整と市場機能による価値最適化により、カーボンニュートラルと電力の安定供給が両立されています。

そのために今…
再エネ主力化時代における収益確保・投資判断・系統安定化を支える技術として、電力量と調整力の同時市場や地内送電線を考慮した需給解析モデルの開発に取り組んでいます。

技術開発の詳細
NEW BUSINESS

⑩CO2の少ないコンクリート、CO2を吸収する海藻

低炭素コンクリートとブルーカーボンの取り組み

  • CO2-Reduced Concrete
  • Blue Carbon

石炭灰や銅スラグを使った低炭素なJブルーコンクリートでCO2を減らします。さらに海藻が育つ環境をつくり、自然の力でCO2を固定します。

暮らしへのイイこと

港や護岸に使う材料からCO₂を減らし、海藻が育つ環境も広げます。身近なインフラを通じて、環境にやさしい海と社会づくりを進めます。

CHALLENGE社会課題
  • コンクリート製造時のCO2排出削減
  • 社会インフラ整備と脱炭素の両立
SOLUTION技術的特徴
  • 産業副産物を主原料とした低炭素コンクリート代替材料（Jブルーコンクリート）の開発
  • 海洋生態系によるCO₂吸収・固定化（Jブルークレジット認証取得）
BENEFIT社会への価値
  • 建設分野におけるCO2排出の大幅削減
  • 脱炭素と生態系保全の同時実現

2050年は…
カーボンニュートラル社会の実現に向け、建設分野の主要材料であるコンクリートの脱炭素化が必要です。

そのために今…
素材由来CO2を削減した「低炭素コンクリート代替材料」の開発を行うとともに、消波ブロックとして適用した場合の海域でのブルーカーボン性能の向上に取り組んでいます。

技術開発の詳細