論文・プレプリント

Bloch, Lionel Benjamin

スイスの低圧配電網における分散型太陽光発電（PV）の高比率導入の技術的課題を分析。需要側管理による柔軟な負荷の活用がPV受容容量を20%向上させる可能性を示し、系統運用とPV収益性の両立を検討する。

D'Adamo, Idiano, Di Leo, Simone, Fabbi, Federico +1

産業用太陽光発電（PV）投資の経済的持続可能性を評価する政策指向フレームワークを提案。割引キャッシュフロー分析、シナリオ分析、損益分岐点評価、モンテカルロシミュレーションを組み合わせ、イタリアの規制下で1MWの産業用PVシステムに適用。45%の資本助成によりNPVが1190€/kWから1610€/kWに増加し、割引回収期間が7年以上から2年未満に短縮。自家消費が長期的な財務レジリエンスの主要因であることを確認。CO2排出削減の環境価値は…

Westra, Iris M., Scheeren, Hubertus A., Penninga, Mareen J. +2

水素は間接温室効果ガスであり、エネルギー転換に伴う漏出排出の定量化が重要です。本研究では、高感度GC-PDHIDシステムとUAV・地上サンプリングを組み合わせ、8kW電解装置からの制御放出実験により、水素排出量を高精度で推定する手法を最適化しました。14のダウンウィンドプロファイルから、平均排出量0.94 m3/hを導出し、メタン測定戦略が水素にも適用可能であることを示しました。

Bekhti, Mohammed Abderahim, Ghomri, Leila, Beklaouz, Hadj Larbi +1

南アルジェリアの遠隔地電化に向けて、PV/ディーゼル/燃料電池/揚水発電を組み合わせたハイブリッドシステムをHOMERとPSOで最適化。提案システムはCO2排出を削減しつつ、コスト効率と信頼性を向上させる。再生可能エネルギー比率91.8%を達成し、環境性能をさらに最適化できることを示した。

Blanco, Herib, Nijs, Wouter, Ruf, Johannes +1

本研究は、2050年のEUにおけるPower-to-Methane（PtM）のメタネーションに焦点を当て、80-95%のCO2削減シナリオを分析。CO2地下貯蔵なし・低CAPEX条件下で40GWの導入が見込まれ、液化メタン輸送利用で122GWに増加。全ての促進要因が揃うと546GW（ガス需要の75%）に達する。年間コストは25-100億ユーロで、技術への直接補助が化石燃料課税より効果的と示唆。

Heine, L., Schlett, M., Britten, S. +5

本論文は、エネルギー転換やeモビリティ分野で需要が高まる銅部品の接合において、ブルーダイオードレーザー溶接の可能性を探る。赤外線レーザーに比べ銅への吸収率が高く、溶融池が安定しスパッタが低減する。シンクロトロン試験と従来の溶接試験により、キーホール挙動やビーム成形の影響を分析し、数kW級ブルーレーザーの科学的知見を拡張する。

Papi, F, Pagamonci, L, Bianchini, A

本研究は、小型風力タービン（SWT）のピッチ制御とストール制御の設計荷重を比較した。UNIFI 50kW基準タービンを対象に、多様な運転・停止荷重ケースでシミュレーションを実施。ピッチ制御が主要な最大荷重を大幅に低減し、将来のSWTの最適化とコスト削減につながることを示した。

Plagowski, Patrick, Saprykin, Aleksandr, id_orcid:0 000-0002-7880-1807 +2

スイスのチューリッヒ州の実配電網（12,000バス、9,800電力線、398,000需要家）を対象に、エージェントベース交通シミュレーションと電力潮流計算を結合し、BEVシェア8.5%時の充電負荷が配電線に与える影響を定量評価。最悪シナリオではピーク負荷が定格の132%に達し、低圧配電網で過負荷リスクが高いことを示した。個別配電網ごとの評価の重要性を指摘。

Cirillo, Marco Russo, Del Mondo, Federico, Pivetta, Davide +7

本論文は、再生可能エネルギーとの統合に適したPEM水電解装置の性能を実験的に評価した。2kWスタックを用いて分極曲線と起動停止サイクル試験を実施し、効率は低負荷で60%、最大負荷で40%であることを示した。初期劣化は観察されず、テストベンチの有効性を確認した。

Muller, Dario Cyril, Selvanathan, Shanmuga Priya, Cuce, Erdem +1

本研究はHOMERソフトウェアを用いて、学術キャンパスにおけるハイブリッド再生可能エネルギーシステム（HRES）の最適構成をシミュレーションした。その結果、PVアレイ3007kW、風力タービン2基（各1.5MW）、コンバータ1927kWの構成が最も経済的であり、初期投資658万ドル、年間運用費138万ドルで、既存システムより40.8%削減できる。投資回収期間は10.11年と推定され、同様の気候条件の地域への適用可能性が示唆された。

Bastardie, François, Wakeford, Robert C., Torreele, Els +9

EU漁船隊は2013年の共通漁業政策改革以降、過剰漁獲が改善されたが、エネルギー転換や若手漁師の確保といった新たな課題に直面している。本研究は、漁獲能力を適切に管理せずに容量を再利用・追加すると、漁獲圧が高まり持続可能性を損なうと警告する。政策提言として、漁獲能力を正確に監視する指標の必要性を強調している。

Di Salvatore, F, Mauro, A W, Trinchieri, R +1

本論文は、空気・太陽の二重熱源を持つCO2ヒートポンプの動的試験を実施し、太陽光パネルの冷却効果による電気効率の平均8.06%向上を実証。熱画像分析により、パネル表面温度が50℃から25℃に低下し、1℃あたり約0.52%の効率向上が確認された。再生可能エネルギーと低GWP冷媒の統合による脱炭素化への貢献を示す。

Sahrin, Alfin, Utami, Erna, Shoffiana, Nur +1

本研究はLSTMを用いて多結晶太陽光パネルの発電量を予測するモデルを開発。環境データを入力し、純LSTM、CNN-LSTM、LSTM-AE、GWO-LSTMの各モデルを比較した。GWO-LSTMが最高精度（R²=0.98、MAPE=4.3%）を示し、メタヒューリスティック最適化の有効性を実証。再生可能エネルギーの効率的な管理に貢献する。

Massaro, Fabio, Licari, John, Micallef, Alexander +2

非プログラム可能な再生可能エネルギーの増加に伴う系統混雑や逆潮流を緩和するため、PEM電解槽・水素貯蔵・燃料電池からなるPower-to-Hydrogenプラントの最適規模を線形最適化で検討。737kWの電解槽導入で年間逆潮流を81.61%削減し、変圧器と配電線の損失も低減。投資コストと水素販売収益を考慮した経済性評価も実施。

Bhattarai, Bibek, Bhattarai, Bikram Singh, Chamlagain, Bikram Sen +2

揚水発電（PSH）は世界のエネルギー転換に不可欠な大規模貯蔵技術であり、2023年時点で182GWの容量を持つ。本レビューは、PSHの系統レジリエンス向上、気候適応、脱炭素化への貢献を整理し、閉ループシステムや可変速タービンなどの革新が課題克服に有効であると示す。政策枠組みや官民連携、AI・IoTの活用が普及加速に重要であり、2050年までに世界の水力容量が倍増すると予測する。

Tumminello, D., Bacci, T., Facchini, B. +2

本研究は、オフグリッド用途向けの5kWマイクロ圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）システムの数値モデルを開発し、実験データと検証した。モデルを用いてエクセルギー損失を特定し、往復効率を指標として効率向上策を評価した。結果は、システム改善の主要な技術的側面と、採用したCAESコンセプトの限界性能を示す。

Eloranta, Vilppu

フィンランドの公共オフィスビルにおける太陽光発電と蓄電池のハイブリッドシステムについて、周波数制御予備力（FCR-N）提供の経済性と環境影響を線形計画法で最適化し評価。FCR-N提供が蓄電池の経済的成立に必須であり、200kWh以上の容量で正味キャッシュフローが正になることを示した。また、FCR-N提供の環境影響をクレードル・トゥ・ゲート排出量で定量化し、2.29 g CO2e/kW/hという値を提示した。

Oliveira, Guilherme Mandelo, Julio, Alisson Aparecido Vitoriano, Venturini, Osvaldo José +4

ブラジルのミナスジェライス州の木炭生産から排出されるガスを利用した発電の可能性を評価。3つの技術（蒸気ランキンサイクル、有機ランキンサイクル、外部燃焼ガスタービン）を比較し、最大1348GWh/年の発電ポテンシャルを試算。経済分析では現状の条件では10MW未満のプラントは非現実的と結論。ライフサイクル評価では木炭1トンあたり2437.7kgCO2eqの排出を推定し、持続可能な対策で57%以上の削減が可能と示した。

Rabillard, Lilian, Thappily, Praveen, Matheswaran, Priyadharshini +6

本研究は、エネルギー転換に向けた水素製造技術の効率化を目指し、5kW級アルカリ水電解槽の性能を実験的に評価した。電極面積、電解質濃度、温度、電圧が水素生成量と効率に与える影響を分析し、400cm2スタックが高濃度で優れた電流密度を示すことを明らかにした。また、水素生成速度は電圧と濃度に比例して増加し、最大5SLPMに達した。これらの知見は、工業用水素製造用電解槽の設計最適化に貢献する。

D'Adamo, Idiano, D'Agostino, Lorenzo, Gastaldi, Massimo

本研究は、再生可能エネルギーコミュニティ（REC）内で脆弱な消費者を支援するための新しい利益共有モデルを提案する。差別化された価格設定とインセンティブの的を絞った配分により、経済効率と社会的公平性の両方を向上させる。シミュレーションの結果、NPV/Sizeは2680〜5064 €/kW、IRRは32〜70%、割引回収期間は2〜5年に改善し、脆弱世帯の年間エネルギー支出を貧困閾値の10%未満に抑えることができた。