暮らしのスマート・エネルギーイノベーション研究拠点
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プロジェクト概要
本プロジェクトでは、2015年度まで実施した拠点形成型R-GIROプロジェクト「太陽光発電によるエネルギー創成・利用研究拠点」(エネルギー拠点)の成果を活用・発展させ、少子高齢化社会に推移する日本において必要とされる「暮らしのスマート化」と「暮らしを支えるエネルギーの自然共生的な持続供給」をエネルギー・最適制御・知能化関連の新技術・新学術の研究を行う。
エネルギー拠点では、持続可能エネルギーとして太陽光発電に焦点をあて、電力の創成技術(材料・デバイス技術)、電力のマネージメント技術(蓄電池・PVモジュール制御)、電力の最適取引メカニズム(数学的な最適解、市場メカニズム)の研究を文理融合で総合的に取り組み、数多くの成果を上げて来た。
一口でいうと、エネルギー拠点では、「如何に効率良く(持続可能エネルギーである)太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換し、如何に効率よく電気エネルギーを蓄積・使用し、如何に経済的利得を最大化しつつ電気エネルギーを住民間で融通するか」の研究を行った。
つまり、持続可能エネルギーの創成とその効率的利用を研究対象としており、拠点研究の入り口としては適切なテーマ設定であった。
本研究では、上記の研究を「暮らし」に焦点を当てて具体化し、図1に示すような社会実装可能な要素技術および暮らしにイノベーションを起こす新メカニズムを創出し、さらに小規模な社会実験を通じて効果を実証する。
本研究では、暮らしの中で持続可能エネルギーを、持続的に利用できる形態(低コスト・原料確保・安全・融通性)で社会実装することを目指す。
我々はこの社会実装に必要とされる立命館が開発する新技術、提案する新メカニズム、さらに、これらによって実現される未来社会の形を「自然エネルギー利用の最適解~立命館モデル~」と定義したい。本研究では(エネルギー拠点の成果を生かしつつ)、持続可能なエネルギーを持続して実社会(=「暮らし」)で利用するための新技術の開発とメカニズムの創出を行い、これらの要素技術の確立と要素技術間の分野横断的な有機的融合によって、「暮らしの質を最適制御・知能化技術によって向上させかつエネルギーを自然共生的に供給・利用できるメカニズムを創出する事」を目的とする。
図1 暮らしのスマート・エネルギーイノベーション研究の概念図
研究体制としては、図1に示すように、新技術の創出に重きを置くグループとして、太陽電池やバイオ燃料電池などのエネルギー変換デバイスに関する「自然共生型エネルギー変換デバイスの開発」(G1)と知的蓄電池システムと次世代パワーデバイスを用いた小型高電力密度変換デバイスに関する「自然共生型スマート・エネルギーマネージメント技術の開発」(G2)、新技術・新学術領域を開拓するグループとして、電力融通の制御理論、電気自動車(EV)を媒介とする自然エネルギーグリッド最適制御、世帯間で電力とマネーの価値交換を行うための電力市場形成に関する「暮らしのスマート・エネルギーイノベーションメカニズム」(G3)、という3グループ体制を構築する。
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