論文・プレプリント

Mehta, Kedar

本論文は、都市の脱炭素化における建築一体型太陽光発電（BIPV）の役割を検討し、気候条件に応じた最適な統合戦略を論じる。屋根、ファサード、バルコニー、半透明ガラス等多面的なBIPV統合の概念を整理し、高日射地域では屋根設置が、高緯度の密集都市ではファサード設置が有効と指摘。多面的統合により太陽光利用面積が拡大し、環境応答型建築に寄与する。

Hussain, Sajjad, Aftab, Sikandar, Abbas, Zeesham +6

本研究は、水熱法でCoS2と金属炭化物（Mo2C、W2C）のハイブリッドを合成し、スーパーキャパシタと水素発生反応の触媒としての性能を評価した。CoS2-W2Cは高い比容量と優れたサイクル安定性を示し、水素発生では低い過電圧を達成した。エネルギー貯蔵と水素製造の両方に有望な材料を提供する。

Zheng, Jinxing, Sun, Jinxin, Liu, Fei +9

本論文は、航空機の脱炭素化に向けた高温超伝導モーターの飛行実証を報告する。2.7kW級の試作機を設計・製作し、地上試験で性能を確認した後、無人航空機に搭載して約1時間の持続飛行に成功した。液体水素冷却を想定した自己維持型冷却構造により、真空ポンプ停止後も低温・高真空を長時間維持できることを示した。

Ma, Longxia, Wang, Fenghao, Sun, Yongjun +5

本研究は、空気熱源ヒートポンプ（ASHP）の液体貯蔵室と気液分離器を統合した構造の最適化を行い、加熱性能を向上させることを目的としています。遺伝的アルゴリズムを用いて熱伝達モデルとシステムモデルを最適化し、液体室の直径拡大と高さ低減、気液分離室の直径縮小と高さ増加により、熱交換容量8.39%増、暖房能力11.3%増、COP14.2%向上を達成しました。寒冷地向け高効率ASHPの設計指針を提供します。

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。

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。

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。

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。

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。

Cusenza, Maria Anna, Guarino, Francesco, Longo, Sonia +2

本研究は、退役したEV用リチウムイオン電池を建物のBESSとして再利用するシステムを、負荷マッチング分析とライフサイクルアセスメント（LCA）を統合して評価した。約46kWhのBESS容量が、負荷マッチングと環境持続可能性の最適バランスをもたらすことを示した。自動車産業と建築部門の循環経済・産業共生の可能性を提示している。

Ridwan, Mohammad Kholid, Saptoadi, Harwin, Afifah, Nuha Amiratul +2

本研究は、バイオマス発電所の燃焼プロセスをAspen Plusでシミュレーションし、過剰空気量が燃焼温度やガス排出に与える影響を分析した。理論空気量に近い条件で最高燃焼温度1616.15℃を達成し、CO削減・CO2増加により完全燃焼に近づく一方、過剰空気はNOx低減に有効だが断熱火炎温度を下げることを示した。バイオマス燃料の特性に応じた最適な空気比の重要性を提起している。

Lingard, Joseph

英国の平均的なセミデタッチド住宅を対象に、ヒートポンプ導入時の最適な省エネ改修を動的シミュレーションで検討。固体壁断熱が重要で、建築基準に沿った全体改修で暖房需要と排出を65%削減、電力入力を1kW未満に低減。基準を超える対策で80%近く削減可能。

Sangamesh, Faraz, Mohammed, Gagan +3

インドの5階建てアパートを対象に、ゼロエネルギー建築の計画・解析・設計を行い、太陽光パネル、雨水利用、バイオガス、風力などの技術を導入。従来建築と比較し、エネルギー消費と水使用量を削減。太陽光パネル設置により年間20%のエネルギー削減、雨水利用で水道料金27%削減、投資回収期間は約2.9年と試算。