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2023.11.06 Mon UP

令和5年電力・エネルギー部門大会において本学大学院生らがYPC奨励賞及びYOC奨励賞を受賞

令和5年電力・エネルギー部門大会において本学大学院生らがYPC奨励賞及びYOC奨励賞を受賞しました。

＜YPC奨励賞＞

受賞者

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創域理工学研究科　電気電子情報工学専攻　修士課程1年　山中凜太郎

指導教員

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創域理工学部　電気電子情報工学科　准教授　片山昇
創域理工学部　先端化学科　准教授　四反田功

受賞題目

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紙基板型乳酸バイオ燃料電池の直流モデルの解析と電極形状の最適化

内容

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令和5年電力・エネルギー部門大会において行ったポスター発表が優秀であると認められ、受賞に至りました。

【概要】紙基板型乳酸バイオ燃料電池(PBFC)は体液中に含まれる乳酸を燃料に発電する電気化学デバイスである。通常の燃料電池は対向した形状になっているが、PBFCは肌等に貼り付ける構造になっているため、アノード電極とカソード電極が同一平面上にある。したがって、これらの電極の形状が発電性能へ大きな影響を及ぼす可能性がある。しかし、取りうる電極の形状は無数にあるため、研究が進んでいなかった。そこで本研究では、まずPBFCの電流線分布および活性化過電圧を考慮した2次元の直流モデルを提案し、PBFCの電極形状ごとに発電性能を再現するシミュレーションを構築した。そしてトポロジー最適化および形状最適化を用いて電極形状を最適化した結果、単位面積あたりの電力が25.5%向上する可能性がある形状を得ることに成功した。

受賞日

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2023年9月22日

＜YOC奨励賞＞

受賞者

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工学研究科　電気工学専攻　修士課程1年　大河原翔希

指導教員

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工学部　電気工学科　教授　山口順之

受賞題目

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発電機起動停止計画を用いた我が国における連系線増強と負荷移動の効果の分析

内容

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令和5年電力・エネルギー部門大会において行った口頭発表が優秀であると認められ、受賞に至りました。

【概要】わが国では、2050年カーボンニュートラル社会の実現に向けて、電力系統の地域間を接続する連系設備の増強の効果の検討が進められている。そこで本研究では、2050年ごろに想定される電源構成と連系線、負荷移動が、全国レベルの運用コストや、再生可能エネルギー電源の制御量、調整力不足へ及ぼす影響を明らかにした。電力需給シミュレーションの結果、三次下げ調整力不足の解消が、再生可能エネルギー電源の出力抑制量の減少をもたらし、その結果、運用コストの低減に結び付くことが示された。また、連系線増強と負荷移動は、通年での運用コスト削減量は同程度であるが、日ごとに比較すると、移動ケースでは、運用コストの削減量の差が、連系線増強よりも大きくなることが明らかとなった。

受賞日