京都大学エネルギ

京都大学エネルギー理工学研究所（きょうとだいがくエネルギーりこうがくけんきゅうじょ、英称：Institute of Advanced Energy Kyoto University、IAE）は、京都大学宇治キャンパス（京都府宇治市）にある、エネルギー学の研究を行う、京都大学の附置研究所（共同利用・共同研究拠点）である。 2.21 学会発表更新。 2018. ――日本と欧米の違いが印象的です。日本では、太陽光発電のように出力が変動する再エネを活用するためには火力発電などのバックアップ電源の確保や蓄電池の整備が必要なためコスト高になるという意見が前面に出ています。しかし欧州などでは、卸電力市場の整備などで電力を柔軟に取引できるようにし、既存の系統を活用する制度設計に力を入れています。――日本では2016年の小売り自由化が騒がれましたが、電力料金はそれほど大きく変わりませんでした。本番は2020年なんですね。再エネの接続保留問題は、系統に対する考え方が欧州や米国とは根本的に違っていることも一因です。日本の電力会社がキャパシティーと言っているのは契約ベースの送電量であり、これには再稼働を待っている原子力発電や建設を予定している大規模火力発電なども含まれます。実際に流れている電力量ではありません。欧州や米国は、実際のフローをベースに前日市場、当日市場での需給に基づいて系統を開放し、系統を有効に使っています。さらに日本では、各電力会社の管内ごとに需給をバランスさせることが原則で、連系線を通じて電力が流通する前提で計算していません。電力会社の計算上は足りないけれど、本当に系統に余力がないのかは大きな疑問です。――『再生可能エネルギー政策の国際比較』や『アメリカの電力革命』など、2017年に入って再エネ先進国の状況を紹介する書籍を相次ぎ出版しました。電力自由化と再生可能エネルギーの普及で先行する欧州や米国を精力的に調査。発送電分離が実施され、卸電力市場が整備される2020年以降、日本も本格的な普及期に入ると説く。面白いことに、送電事業者にとって分散電源である再エネが増えた方が系統の利用率が高まるので、日本でいう託送料金を多く取れるようになり、利益率も高まるという状況になっています。ドイツのあるシンクタンクは、再エネを普及させるための最も重要なポイントは、送電事業者の分離であると主張しています。日本の発送電分離は2020年まで待たなければなりませんが。――市場で電力を売買するということが、なかなかイメージしにくいのですが。――植田先生は、2012年の再エネ電力の固定価格買い取り制度（FIT）の導入に向けて、買い取り価格や期間を定めた調達価格等算定委員会の委員長を務めるなど、日本の再エネ普及に大きな役割を果たしました。――市場の整備と再エネの普及にはどのような関係があるのですか。〒615-8510 京都市西京区京都大学桂京都大学大学院工学研究科 aクラスター事務区教務掛（創成化学専攻群） tel: 075-383-2077. 京都府宇治市五ヶ庄京都大学大学エネルギー科学研究科エネルギー基礎科学専攻電磁エネルギー学分野中村祐司教授 nakamura"-at-"energy.kyoto-u.ac.jp 住所京都大学エネルギー理工学研究所北4号棟 3階 316号室北4号棟は⑤番の建物です材料化学専攻 [大学院入試, 研究室・教員] 高分子化学専攻 [大学院入試, 研究室・教員] 過去の入試問題の取り扱い計算電磁気学とその応用エネルギー・環境問題の重要性が増すなか，エンジン駆動車からモータ駆動自動車へのシフトや，自然エネルギーの有効活用が世界的に進められています。電磁界解析で広く利用されている有限要素法では，最終的に大規模な連立方程式の求解が必要となります。本研究室では，有限要素法で現れる連立方程式を効率的に解くための線形反復解法について研究を行っています。最近の成果としては，陽的／陰的誤差修正と折畳前処理があります。陽的／陰的誤差修正は，電磁界解析で広く利用されているA－φ法・マルチグリッド法などの手法を一般化した，反復解法の新しい枠組みです。一方，折畳前処理は，電磁界解析で頻繁に現れる特異な係数行列を持つ（つまり無数の解を持つ）連立方程式を効率的に扱うための手法です。通常の電磁界解析では，空間と時間は別々に取り扱われます。しかし，電磁界の方程式においては，両者を時空間として統一的に取り扱うことが可能です。時空間で計算格子を構成すると，電磁界計算の自由度は大幅に向上します。そこで，有限積分法と時空間格子を用いた計算電磁気学の新たな枠組みの構築に取り組んでいます。計算電磁気学とその応用エネルギー・環境問題の重要性が増すなか，エンジン駆動車からモータ駆動自動車へのシフトや，自然エネルギーの有効活用が世界的に進められています。このような動向に即した電気電子機器の設計開発のためのキーテクノロジーとして，電磁界や電気電子材料の数理とそれに基づく計算機解析手法の研究を行っています。上の項目でも述べましたように，本研究室では有限要素法などで現れる大規模連立方程式に対する線形解法について研究・開発を行っています。その一環として，マルチグリッド法と呼ばれる線形解法と並列処理の活用を特徴とする高周波有限要素解析ソフトウェアの開発に取り組んでいます。マルチグリッド法は，有限要素法で現われる連立方程式に対する高速解法として，現在最も有力視されているものの一つです。ただし一般にその性能を十分に発揮するためには，扱う問題の性質・使用するメッシュの詳しい情報に加えて，マルチグリッド法の詳細について使用者が熟知していることが求められます。これに対して代数マルチグリッド法はマルチグリッド法の一種ですが，解法の詳細を熟知していない使用者にも容易に利用できることを目指した手法です。本研究室では，電磁界解析で広く用いられている辺要素解析に対する効果的な代数マルチグリッド法の開発を目標として研究を進めています。上記のような鉄芯材料はヒステリシス特性などの複雑な磁気特性を持っており，それが電磁界計算の高精度化の妨げとなっています。そこで，鉄芯材料として広範に用いられている電磁鋼板のベクトル磁気ヒステリシス特性を精度よくモデル化する手法の研究を行っています。 3.14 追い出しコンパ (＠四条高倉) を開催。 2018.

2.16 修論発表 (5 名) 卒論発表 (物工 2 名、電気 2 名) を終えました。 2018. 若宮淳志教授が京都大学ホームページの「京大先生シアター」にて動画で紹介されました。研究紹介菅大介准教授が京都大学ホームページの「京大先生シアター」にて動画で紹介されました。山家公雄氏（以下、敬称略）きっかけは2014年から5年計画でスタートした京都大学大学院経済学研究科の「再生可能エネルギー経済学共同研究講座」です。「再エネを専門に扱っている大学はない。

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