潮流発電システムの最大出力点追従制御方式－インバータ容量に制約を設けた場合の発電電力量を最大とする増速比の検討

摘要

現在主流である発電方式の代替として、再生可能エネルギーによる発電方式が注目されている。潮流は再生可能エネルギーの一種であり、流速が一日の中で周期的に変化するため、潮流発電では発電電力が予測可能な点が太陽光発電や風力発電と比べて有利である。これまでに我々は、ダリウス形水車とかご形誘導発電機を接続した定速運転方式の潮流発電システムにおいて、発電機が過負荷とならず発電電力量を最大とする増速比と発電機の定格容量について検討を行った。その結果、年間設備利用率は約10%となり、太陽光発電の12%、風力発電の20%と比較し、太陽光発電よりわずかに低いが同程度となった。そこで年間設備利用率をさらに高めることを目的として、我々は可変速制御を行うことができる巻線形誘導発電機を用いたダリウス形水車による潮流発電システムを提案した。これまでに、このシステムが最大出力点追従（MPPT）制御方式で運転した場合に、発電電力量を最大とする増速比と発電機の定格容量について検討を行った。その結果、二次インバータ容量は発電機の定格容量に対して約91%の容量となった。