エネルギーの最適な運用のための課題

持続可能な社会の実現には、エネルギーの生産・貯蔵・消費が一連のプロセスとして最適に循環する、高度なエネルギーネットワークの構築が必要とされています。特に、再生可能エネルギーなどを最大限に活用するには、効率の良い蓄電や、電気を水素に変換し貯蔵することが求められています。
しかしそれぞれのエネルギー源を最適な方法で、高効率・低排出、かつ少ないエネルギーロスで運用するには、まだまだ多くの課題が存在しています。
HORIBAは、業界のキープレーヤーである皆様とともにこうした課題を解決し、エネルギー新時代の到来を実現すべく、分析や計測の側面から総力を挙げて取り組んでいます。

 

目次


モビリティ: 複雑化するパワートレインシステム

モビリティ: 複雑化するパワートレインシステム

エネルギーは、より効率的に、より安定的に、より低コストで利用できるようにすることが大きな課題です。自動車の開発においては、燃料電池やバッテリーによる車両の電動化、また内燃機関も併用したハイブリッドシステムなど、車両を構成するシステムも大幅に複雑化しています。その結果、開発工数を大幅に肥大化させていく課題も顕在化してきました。その対応には、システムの効率的な最適化が鍵となります。

xEV (さまざまな動力源を持つ電動車両) のエネルギーマネジメントを最適化するHORIBA独自の評価手法「Test in the Loop™」は、複数の試験室をつなぎ、バッテリー、モーター、パワートレイン、エンジン、車両の 実機やエミュレータ、モデルを組み合わせてシステム適合を効率化するソリューションです。コンポーネントやサブシステムの開発段階で実車試験に近い精度・XiLS(X-in-the-Loop-Simulation)に近い作業効率で、効率的なシステム適合を行うことができます。

 

●ラボとラボをつないでシステム適合を効率化 「Test in the Loop™

*Test in the Loopは、(株)堀場製作所の商標または登録商標です。


インダストリー:カーボンニュートラル実現に向けたカーボンリサイクル技術

カーボンニュートラルの実現に向け、水素の活用と並行し、温室効果ガスの一つである二酸化炭素(CO2)を積極的に利用する「カーボンリサイクル」と呼ばれる技術・取り組みがさまざまに推進されています。
特に今、大気中のCO2や、プラント・発電所から発生するCO2を回収・貯留する「CCS(Carbon dioxide Capture and Storage)」、さらにそれを活用する「CCUS(Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage)」技術に大きな注目が集まっています。化石燃料由来のグレー水素の製造方法にCCUSを組み合わせてつくられた水素は、CO2を排出しないクリーンな水素であることから、「ブルー水素」と呼ばれています。
また、再生可能エネルギーを用いて水とCO2を電解し、メタン化反応させることでメタン(CH4)を合成する「メタネーション」や、CO2を原材料に化学品を合成する技術、太陽光エネルギーを利用して水やCO2を水素や有機化合物に変換する「人工光合成」などがあります。

●詳しくは、「カーボンリサイクル」のページをご覧ください。


電力および電池を最大限に活用する効率的な制御のための先端分析・計測技術

HORIBAは、この先進的な新学術領域に対し「2019年 堀場雅夫賞」において研究テーマの募集を行いました。「堀場雅夫賞」は、HORIBAグループの創業者である堀場雅夫の名を冠して2003年に設立されました。HORIBAはこの賞を通じて、分析・計測の重要性を広く社会に理解いただくとともに、この分野で地道に新しい領域を開拓されている特に若い研究者を支援できることを願っています。

2019年の堀場雅夫賞では、次世代のエネルギー、すなわち電力や電池を最大限使い切るための新しい制御の枠組み、またそのための先端分析・計測技術を募集の対象とし、「次世代のエネルギー社会に貢献する“電力および電池を最大限に活用する効率的な制御のための先端分析・計測技術”」を主題に、①「機械、電気、化学と制御を融合させる新しい計測技術」②「データサイエンスを活用した新しい制御のための分析技術」の2つのテーマで募集を行い、新たな価値の創造につながる研究開発にスポットを当てました。

この学術領域については、HORIBAが発行する技術情報誌 『Readout No.53』もあわせてご覧ください。

電力および電池を最大限に活用する効率的な制御のための先端分析・計測技術

2019年 堀場雅夫賞 募集要項と趣意書

 

Readout No.53で紹介した2019堀場雅夫賞 受賞研究テーマ(所属、役職等は受授当時のものです)

 

●「次世代の電力網および電気自動車のためのエネルギー貯蔵装置の最適制御」(ヨアシュ レブロン (Yoash Levron) 氏/テクニオン - イスラエル工科大学 電気工学部 助教)

●「パラメータ感度プロットの開発とリチウムイオン二次電池のモデリングへの応用」」(丸田 一郎氏/京都大学大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 准教授)

●「電気自動車、電力網およびそれらの相互作用のための機械学習とマルチエージェントシステムに基づく制御および最適化手法」(グエン ディン ホア (Nguyen Dinh Hoa) 氏/九州大学 カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所    助教)

●<特別賞>「太陽光発電を主力とする分散グリッド実現のための水素技術の導入、制御法の構築」(長谷川 馨氏/東京工業大学 物質理工学院応用化学系 助教)

●<特別賞>「データ駆動型モデリングとリチウムイオン電池特性の評価」(マティアス プレインドル (Matthias Preindl) 氏/コロンビア大学 電気工学科 助教)

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