[H-CG25] 圏外環境における閉鎖生態系と生物システムおよびその応用

[HCG25-05] 農漁業のエネルギーマネジメントシステム開発の現状

*地子 智浩¹ (1.一般財団法人 電力中央研究所)

キーワード：再生可能エネルギー、蓄エネルギー、EMS、食料生産

閉鎖生態系を構築する際には物質的な循環を整えるだけでなく、エネルギー的にも独立して系が維持される必要がある。その際、宇宙空間では燃料を地球から輸送するには大きなコストがかかるため、燃料に頼らないエネルギー調達、つまり再生可能エネルギーの利用が求められる。一方で、地球上においても電力の大規模系統に接続されていない離島では太陽光発電（以下、PV）を中心とした再生可能エネルギーでエリア内のエネルギーを自給自足するマイクログリッドを構築するという構想がある。再エネを主力電源としたマイクログリッドの構築のために解決すべき課題について、本発表では議論したい。
　PVや風力発電は出力が変動し、電力の需要と供給が釣り合わないと系統が不安定化するため、電力の需給バランスを調整するためには、蓄電技術の開発のみならず、発電に合わせて電力需要をコントロールするデマンドレスポンス（以下、DR）の技術開発も重要となる。例えば、植物工場では植物の生育に理想的な環境とするのが一般的だが、DRのためにLEDやエアコン、培養液循環ポンプの運転を調整する技術が開発されている。このように、機器の運転を制御することで消費電力をコントロールするエネルギーマネジメントシステム（EMS）の開発が進んでいる。
　マイクログリッド構築のためには、植物工場などの各施設のEMS開発と同時に、エリア全体のエネルギーをマネジメントする自律分散型エネルギーシステムの構築が必要である。農山漁村において、そのエリアの農漁業施設のエネルギーをマネジメントするVEMS（Village EMS）の開発がなされている。VEMSは各施設のエネルギーの余剰・不足の情報を管理し、エリアでの需給バランスがとれるように各施設にDR指令を出す。また、各施設の生産情報を把握し、場合によっては出荷量に関するコントロールも行う。さらに、VEMSは、住宅用EMSなどの他のEMSと通信してエリアのエネルギー需給バランスをとる。
　送電網のない離島や送電コストの大きい遠隔地でとくにマイクログリッド化が求められており、研究が進んでいる。圏外における閉鎖生態系の構築においては、それらの研究成果が応用されると考えられる。