エネルギーソリューション

理化学研究所 計算科学研究機構では世界最高性能を誇る計算機「京」を運転している。その施設は、電力を安定供給するために、電気事業者から供給される電力に加えて、コジェネレーション設備による自家発電能力を持っている。

このコジェネレーション設備では、計算機の負荷変動を吸収しながら、発電と発生蒸気量の最適制御をどのように行うかが課題となっている。

そこで今回は、Simulink を用いたシミュレータを利用して、計算機室、空調機、温・冷熱源等を含む施設全系の運転状況をシミュレーションする試みを紹介する。

• 対象：
  シミュレーションによる熱源設備の最適運転に関心のある運用者
• キーワード：
  最適運用シミュレーション、コジェネレーション

ハイブリッド自動車(HEV)は、エンジンとモーターで分配される動力の割合を自在に制御することで、両者の持つ長所を活かし、低燃費で高効率な走行を実現しています。また、モーターや補器類によるバッテリー電力の消費を補うため、発電機や回生ブレーキによって充電状態を最適に保っています。システム設計の段階では、こうした複数の機器・制御の組み合わせからなる、システム全体の物理現象やエネルギー収支を定量的に把握し、仕様決めに活かしていくことが望まれます。本セッションでは、HEV の物理モデリング例やエネルギーマネジメントの最適化、制御仕様の検証など、システム設計におけるモデルベースデザインの適用例を紹介いたします。

• 対象：
  システム設計に携わる制御系エンジニアの方
• キーワード：
  モデルベースデザイン、ハイブリッド自動車、バッテリー、DC/DC コンバーター、インバーター、モーター、発電機、車両、エンジン、プラネタリーギア、エネルギーマネジメント、形式検証
• 関連講演：
  F2 これから始めるモデルベース開発とプラントモデリング

太陽光発電等再生可能エネルギーの本格的な普及拡大が予想される中、太陽光発電を利用した様々で且つ複雑なエネルギー制御が必要となる。

今回開発した FPGA ソーラー・シミュレータは、モデルベースデザイン手法により、柔軟なデザイン変更やリアルタイムに変動する日射量を模擬出力する事が可能なため、太陽光発電を活用したスマート・エネルギー制御システムを短期間で効率的に開発出来るツールとして利用可能である。

本講演では、MATLAB/Simulink を利用したモデルベースデザインによる開発手法をこのハードウェアシステムの構築を例として解説する。

• 対象：
  エネルギー制御設計者、インバーター、コンバーター開発者
• キーワード：
  再生可能エネルギー、モデルベースデザイン、FPGA