太陽光・風力・バイオ発電など再生可能エネルギーおよびシステムに関する研究開発

部門設立の背景と目的

　地球温暖化の進行は、21世紀の人類が直面する最大級の課題の一つです。その解決には、これまでのように石炭、石油、天然ガスといった化石燃料に依存するのではなく、太陽光や風力、バイオマスなどの自然由来の再生可能エネルギーへと、エネルギー供給の仕組みを大きく転換していく必要があります。

従来の電力供給は、原子力や火力発電を基幹とし、安定した電力を供給する比較的単純な仕組みでした。しかし近年は、多様な再生可能エネルギーが電力系統に同時に接続されるようになり、気象条件などによる出力の変動に対応するためのシステムやインフラの運用が、より複雑で高度なものとなっています。また、発電コストやエネルギー変換効率といった課題に対しても、従来の技術だけでは対応が困難になってきています。

このような社会的背景のもと、本部門では、再生可能エネルギーの導入促進とその安定運用を支えるため、以下のような研究活動に取り組んでいます：

(i) 化石燃料と同程度のコスト競争力を持つ発電材料の開発
(ii) 多様な発電方式から得られた電力を統合的に管理・活用するマネージメント技術の開発
(iii) 新材料や新システムによる次世代エネルギー技術の創出
(iv) 学内外の研究機関との連携を通じた共同研究の推進

これらの研究を通じて、エネルギーの安定供給と持続可能な社会の実現に貢献することを目指しています。

部門の構成メンバー

　本研究部門は、表に示す20名で構成されています。物理、化学、電気、電子、材料、経営を専門分野とする多様なメンバーで構成され、再生可能エネルギー利用技術の開発を目的として一堂に会して議論を深め、シナジー効果による大きな発展を目指す体制になっています。

メンバーの研究活動

　再生可能エネルギー技術の研究開発拠点として、技術の垂直統合により新規再生可能エネルギー材料や発電システムを実現すると共に、次代の研究者を養成する教育や社会への技術の普及を図ります。具体的には以下の活動を実施します。

再生可能エネルギー材料グループ

・薄膜太陽電池のタンデム化による超高効率発電デバイスの提案

・太陽電池を用いた水素製造技術や、スーパーキャパシタ等の充電技術の確立

・超安価な太陽電池・バイオマス電池・燃料電池材料・製造手法の開発や、共通基盤技術の検討

エネルギーマネジメントグループ

・エネルギーロス抑制のための、故障診断・遠隔診断・発電予測・AI活用技術の開発

・風力×太陽光発電の平滑化技術開発と、蓄電池やフライホイール等蓄電技術との融合

・再エネの農業向けソーラーマッチング、スマートハウス等への応用技術展開