教授 中村 健二 Kenji Nakamura

先端社会工学講座
先端社会エネルギーシステム分野
研究室サイト: http://www.ecei.tohoku.ac.jp/nakamura/
高橋 信←中村 健二→福川信也


人・社会・環境に優しい持続可能型社会を実現するエネルギーシステムの構築を目指して

「21世紀は環境の世紀」と言われており、従来の大量生産・大量消費型社会から、環境と調和した持続可能型社会への転換が望まれています。エネルギー分野においても、今後は人や社会、環境に配慮しながら、より一層効率の良い電気エネルギーの発生・輸送・変換・利用に関する技術開発が必要不可欠です。そして、この技術開発の基盤となるのが、モータ、発電機、トランス、リアクトル、インバータ、コンバータなどのエネルギー変換・制御機器です。

例えば、我が国は周りが海に囲まれた海洋国家ですので、自然エネルギーの中でも特に洋上風力や波力は実用化が期待されています。しかし、これらから電気を取り出すためには発電機が必要です。また、このような自然エネルギーから発電された電気は、電圧も周波数も変動しているため、このままでは使うことができません。したがって、インバータやコンバータなどの装置を使って、皆さんが普段使用している電気と同じ電圧と周波数に変換してあげる必要があります。そして、このようにして皆さんの家庭や工場などに届けられた電気のうち、実に50%以上がモータによって消費されているのです。皆さんはあまり意識していないかも知れませんが、掃除機、洗濯機、冷蔵庫、換気扇、ドライヤー、エアコン等々、家の中にはモータを利用した電化製品が山ほどあるのです。ある試算によると、このような日本国中にあるモータの効率をたった1%改善できれば、原子力発電所1基分に相当する電気が節約できると言われています。つまり、将来の持続可能型社会の実現にはエネルギー変換・制御機器の高性能化・高効率化が最も有効な手段の一つであると言えます。

私たちの研究室では、このような電気エネルギーの発生から利用までの一連のシステムを支えるエネルギー変換・制御機器の高性能化・高効率化と、これらを高度に組み合わせた洋上風力発電システムや電気自動車などの電気エネルギー応用システムの構築に関する研究を行っています。