はじめに ｜海洋マイクログリッドへの再生可能エネルギーの統合
港湾、港湾（マリーナ）、船舶のマイクログリッドはすべて、重要な水上輸送サービスを提供する船舶の電力ニーズをサポートするための重要なインフラである。近年、これらのシステムをよりエネルギー効率が高く、環境に優しいものにすることが重視されるようになってきている。これを実現する1つの方法は、エンジニアが効率的なエネルギー使用の最適化のための制御アルゴリズムを検証し、さまざまな分散型エネルギー資源（DER）をうまく機能する全体に統合することをサポートする技術であるHIL（Hardware-in-the-Loop）テストです。
現代のマリーナは、配電網かディーゼル発電機から電力を供給されるマイクログリッドである。しかし、このような電力システムは非効率的であることが多く、燃料消費量や有害な排出量が大きくなります。このような課題に対処し、主要配電網から独立するために、太陽光パネルや風力タービンなどの再生可能エネルギー源をマリーナの電力システムに組み合わせたり、需給のバランスをとるためのエネルギー貯蔵システムを取り入れることが可能です。
再生可能エネルギー源と蓄電池を一体化したシステムに統合し、船舶の電力システムを電化することは複雑な作業であり、慎重な計画とテストが必要となります。ハードウェア・イン・ザ・ループ試験は、エンジニアが制御された環境で、機器の損傷やダウンタイムのリスクを負うことなく、さまざまなシナリオをシミュレートし、制御アルゴリズムをテストできる手法です。このアプローチを使用することで、エンジニアはシステム性能を最適化し、障害に直面した場合の回復力を確保し、運用障害のリスクを低減することができます。
デモ ｜海洋マイクログリッド・テストベッド
このデモでは、Typhoon HILテストベッドにおける船舶マイクログリッドのC-HIL（Hardware-in-the-Loop）シミュレーションを紹介します。注目のコントローラと保護リレーには、Woodward easYgen-3000XTディーゼル・ジェット・コントローラ、SEL-751保護リレー、Schneider Electric AccuSineアクティブ・フィルタ・コントローラ、EPC Powerバッテリー・インバータ・コントローラが含まれます。この例は、HIL互換デバイスと組み合わせたリアルタイム・シミュレーション用のHILテストベッドを使用して、電力システムに統合されたさまざまなコンポーネントをテストできることを示しています。これにより、エネルギー使用を最適化し、システムをよりエネルギー効率の高いものにすることができます。
デモ ｜グリーンマリーナDCマイクログリッド
このビデオでは、グリーンヨットマリーナのDC制御マイクログリッドを紹介しています。トリエステ大学（UniTS）のエネルギー・デジタルシステム工学プログラムで開発されたものです。このデモは、UniTSのD-ETEF（Digital Energy Transformation and Electrification Facility）の博士課程に在籍するアンドレア・アレッシア・タバヌッティ（Andrea Alessia Tavagnutti）によるものです。この例では、ソーラーパネルと蓄電池システムを既存のマリーナ・マイクログリッドに統合することで、エネルギー回復力を高め、メイングリッドから独立させ、より高いエネルギー持続可能性と効率を実現する方法を示しています。
結論 ｜HILテストで環境に優しい未来を実現する
船舶用マリーナと船舶用マイクログリッドは海事産業において重要な役割を担っており、これらのシステムをよりエネルギー効率が高く、耐障害性に優れたものにすることは重要な目標です。ハードウェア・イン・ザ・ループ試験は、エンジニアがシステム性能を最適化し、運用障害のリスクを低減するのに役立つ貴重なツールであり、これらのシステムが世界中の船舶に信頼性の高い電力とサービスを提供し続けることを保証します。
Typhoon HILは、多くの産業界や学術界のパートナーと協力し、規模を拡大する持続可能な電力技術のエンジニアリングと普及に取り組んでいます。この目的のため、当社はソーラー・インパルス財団アライアンスに参加し、2022年11月現在、当社の汎用モデル付きマイクログリッド・テストベッドはソーラー・インパルス効率的ソリューションとして認定され、テストベッドユーザーが独自のエネルギー効率の高い電力システムを開発・試験できるようになりました。
私たちが海洋マイクログリッドの課題に取り組む方法について詳しく知りたい方は、これらのトピックに関する以前のブログをご覧ください：船舶がマイクログリッドである場合の設計ソリューション（前編）：船舶がマイクログリッドである場合なぜ設計・建造が難しいのか？
クレジット
テキスト ｜デボラ・サント、アンドレア・アレッシア・タヴァニュティ、シミサ・シミッチ、アレクサンダル・カヴィッチ、セルジオ・コスタ
ビジュアル ｜ミリカ・オブラドヴィッチ、カール・ミッケイ
編集 ｜デボラ・サント
