エネルギー問題解決への挑戦それは日本の未来にもつながる重要課題 技術創生コース 工学研究科 餘利野 直人 教授 電気エネルギーシステムの信頼度維持と最適制御の研究

電力系統の信頼度維持の手法で豊富な研究実績

餘利野先生の専門は電力システム工学という分野。これは、我々の生活に欠かせない電力エネルギーを『つくる』、『送る』、『使う』といったすべての分野を管轄する学問だ。扱うのは、国土全体にわたる大規模で複雑な電力システムから、離島におけるマイクログリッド(小規模なエネルギーネットワーク)まで幅広く、いかにしてスマートな電気エネルギーシステムを構築・運用・管理していくかを考えていくものである。

「最近、『スマートグリッド』という言葉が世界中で用いられていますが、『スマート』とは、情報通信技術を駆使してエネルギーの総合的な利用効率を高め、システムの信頼性や安定性を保証することです。これには、不安定な再生可能エネルギーを有効に使う技術も含まれます」と餘利野先生。

電気エネルギーシステムの信頼性や安定性を維持することは、実は大変難しいことである。例えば、電力系統の中に雷が落ちて停電になってしまうように、制御を乱すような多くの“外乱”が起こるため、それをいかに回避するかというのが世界中の課題となっているのだ。

「停電は各地で頻繁に起きていますが、大停電を起こさないといった信頼性や安定性の部分では、日本でうち以上にやっている大学の研究室はあまりないかもしれません。『臨界トラジェクトリー法』など、世界でもうちだけの解析技術や他の最新技術を駆使して、将来の電力システムで再生可能エネルギーを高度に利用する新技術を研究しています」。

スマートグリッドの構築で、効率的な電力供給の実現へ

「たおやかプログラムでは、再生可能エネルギーを核として、条件不利地域に最適なスマートグリッドを構築する技術開発をしたい」と先生は言う。

特にD1では、マイクログリッド構築の過程にある工学部の施設・設備等を活用する計画とのこと。同学部のビルには、屋上にソーラーパネル、地下に蓄電池や実験装置が設置されており、そうしたマイクログリッド化を体験的に学ぶこととなりそうだ。

さらにその後の展開についても、「それぞれ環境の異なる条件不利地域において、現場のニーズを現場で確認し、最適なエネルギーシステム構築に向けて取り組むことこそ、この教育研究の大きな特徴と考えています」と先生。

インターンシップは、「東広島まちづくり検討会」を地域住民と立ち上げ、課題を抽出し、それらの解決策を模索している立場から、大学からも近いこのエリアでの実施に向けて、調整を進めているという。

その後の海外のオンサイトでは、「何があっても動じない、驚かないことが大切」としたうえで、目標は、「これまでの研究で蓄積した大規模システムの計画・運用・制御技術を条件不利地域のシステム構築に適用し、エネルギー収支バランスがとれた、これならいけるという革新的な電力システムを構築すること」と設定している。

「安心・安全で、みんなが幸せになる“やさしい技術”。そういったことをキーワードに、地域の課題抽出を通して、グローバルかつ総合力のある、タフな人材が育ってくれることを期待しています」。

エネルギー問題の解決に日本の未来を見出す取り組み

本プログラムで対象としている南アジアでは、殆どあるいは全く電気が来ない地域も珍しくなく、先進国の電力システムとは考え方の異なる新方式も検討対象となる。また日本では、全国的に過疎化が進む一方で、これまで行ってきたような全国一律の品質での電力供給(ユニバーサルサービス)は国民負担が大きく、今後は条件不利地域への電力供給が課題になってくると考えられるという。

そうした中、「たおやかプログラムは、日本の現状を考えると、まさに重要かつタイムリーな大学の取り組みだと思います。これは人材育成の意味でも、エネルギー問題の打開の意味でも大変重要」と餘利野先生。

先生はこの分野で世界の重鎮が集まるIREPという国際学会で長年理事を勤めるなど世界情勢にも明るい。また、昨年度より電気学会で委員長として、エネルギー問題に関連する工学的な正しい知識を一般に伝えるための活動を行っているが、原発問題をはじめ、さまざまな課題を抱える日本では、多くの人は事の重要性にまだ気がついていないとのこと。

「私自身、たおやかプログラムは、こうした状況を逆手に取った先進的な取り組みと位置づけています。そして自身の肌感覚としても、条件不利地域でのエネルギー問題の課題解決の中にこそ、将来日本が生きていくための『Solution』があると感じているんですよ」と口調も熱い。

餘利野 直人 教授
ヨリノ ナオト

工学研究科 システムサイバネティクス専攻

1983.4.1~1984.3.31 富士電機製造(株) 制御事業本部電力系統開発部
1985.4.1~1987.3.31 早稲田大学助手 理工学部
1987.4.1~1990.5.31 広島大学 助手
1990.6.1~2005.3.31 広島大学 助教授
1991.4.1~1992.9.30 カナダ・マッギル大学 客員研究員
2005.4.1~ 広島大学 教授