超電導機器の導入効果と試験法調査特別委員会
(平成12年度〜平成16年度)

本調査研究は「交流超電導電力機器基盤技術研究開発」のうち,「トータルシステム等の研究」として新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)より超電導発電関連機器・材料技術研究組合(Super-GM)を通じて社団法人電気学会が受託して実施しました。

【調査項目】 (大項目)交流超電導電力機器基盤技術研究開発
(小項目)導入効果等の調査
 
【調査期間】 平成12年4月〜平成17年3月
 
【調査研究の体制】
                    *委員長,主査は平成16年度の情報です。
超電導機器の導入効果と試験法調査特別委員会 (委員長 塚本 修巳  委員,幹事 計22名)
(1)ケーブル関係調査ワーキンググループ  (主査 長屋重夫 委員,幹事,参加 計13名)
(2)限流器関係調査ワーキンググループ   (主査 井上邦章 委員,幹事,参加 計11名)
(3)導入効果調査ワーキンググループ           (主査 鳥居慎治 委員 計8名)
(4)超電導標準化委員会:(社)国際超電導産業技術研究センター(ISTEC)内に設置
(委員長 安田健次 委員,参加 計5名)
(1)電力ケーブルワーキンググループ        (主査 木村昭夫 委員,参加 計9名)
(2)限流器ワーキンググループ           (主査 井上邦章 委員,参加 計8名)
(3)変圧器ワーキンググループ           (主査 鳥居慎治 委員,参加 計5名)
 
【設置の趣旨および活動内容】
 超電導は,高電流密度,高磁界を低損失で得られるため,高効率,軽量コンパクト,高容量密度の電力機器の実現を可能にし,機器技術の大きなブレークスルーとして期待されている。さらに,超電導特有の性質を利用した新機能機器も実現が可能で,上記特長と合わせて高効率,省資源かつ柔軟性にすぐれた電力エネルギーシステムの構築を可能とする。

 近年,立地条件の制約や環境問題がますます厳しくなり,また,太陽光や風力などを利用した自然エネルギー発電などの分散電源の導入や電気事業の規制緩和に伴う独立系発電事業者(IPP)の進出など,電力小売自由化の進展により電力供給の構造も大きく変わろうとしている。このような状況に対応するためには多くの課題があり,その課題を解決するための手段として超電導技術に対する期待は大きい。特に,高温超電導を用いた電力ケーブル,限流器,変圧器など交流超電導電力機器への期待は大きい。

 以上のような背景により,経済産業省ニューサンシャイン(NSS)計画の一環として,「交流超電導電力機器基盤技術研究開発」が立案され,新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)から超電導発電関連機器・材料技術研究組合(Super-GM)にその実施が委託された。同基盤技術研究開発の活動の一つとして"トータルシステム等の研究"が行われ,その中の「導入効果等の調査」について電気学会が受託した。電気学会では平成12年度に「超電導機器の導入効果と試験法調査特別委員会」を設置して,研究調査活動を行うこととなった。

 本特別委員会では,超電導電力ケーブル,超電導限流器,および超電導変圧器に関する試験法,超電導電力機器導入効果,国内外の技術動向についての調査,研究を実施した。さらに,超電導電力ケーブル,超電導限流器,および超電導変圧器に関する試験方法の技術仕様書(TS)試案を作成した。研究調査活動の推進にあたっては,本特別委員会の下に,ケーブル関係調査WG,限流器,変圧器関係調査WG,導入効果調査WGの3つのWG,および幹事会を設け,活動を行った。TS試案の作成では,超電導標準化委員会をIEC/TC90の幹事国業務を兼ね,国内審議団体(IEC/TC90超電導委員会)である財団法人 国際超電導産業技術研究センター(ISTEC)内に設置し,その下に電力ケーブルWG,限流器WG,変圧器WGの3つのWGを設け,活動を行った。

 本報告は,上記電気学会調査特別委員会の平成16年度における調査研究の結果をまとめたものであるが,その内容は平成12年度から平成16年度までの5年間にわたる調査研究を集大成した。
試験法の調査研究に関して,超電導電力ケーブルでは,「交流超電導電力機器基盤技術研究開発」における長尺冷却試験の実施に伴い,同試験の試験項目も含めて,超電導ケーブル製作から商品化までの過程で実施すべき試験についてとりまとめた。

 超電導限流器では,試験項目をまとめるとともに,SN転移抵抗型限流器および整流器型限流器については,さらに詳細に試験法を調査した。また,具体的なイメージがつかめるようSuper-GMのプロジェクトで実施した試験例を記載した。超電導変圧器では,限流機能を持たない方式を対象に,要求仕様,試験方法をまとめた。また,これまで実施されている超電導変圧器の試験実施例とSuper-GMのプロジェクトで実施した単相2MVモデル超電導変圧器の工場試験例をまとめた。超電導電力機器導入効果では,国内外での導入効果検討結果を調査するとともに,超電導変圧器に限流器を付加した場合および他の超電導機器と複合した場合の導入効果,超電導限流器の電力系統への導入効果評価を行った。国内外の技術動向調査では,NEDOの「交流超電導電力機器基盤先導研究開発」の一環として継続的に行われている国内外の動向調査,国際会議出席を含む海外調査を行った。

 試験法のTS試案の作成では,超電導送変電分野のIEC国際規格化を目的に,「超電導電力ケーブルの試験に対する一般的要求事項」TS試案,「超電導限流器の試験に対する一般的要求事項」TS試案,「超電導変圧器の試験に対する一般的要求事項」TS試案を作成した。

(平成16年度 委託業務成果報告書 交流超電導電力機器基盤技術研究開発 トータルシステム等の研究 導入効果等の調査 平成16年度成果報告書 「まえがき」 平成17年3月)
   
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             「交流超電導電力機器基盤技術研究開発」(2005年7月改訂版)

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更新日 2005年8月9日
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