日新電機株式会社 研究開発活動 (2019年3月期)

当社グループは、電力システム改革をはじめとする大きな環境変化に対応すべく、電力機器分野をはじめ、新エネルギー・環境分野及びライフサイクルエンジニアリング分野にかかわる技術開発・製品開発、並びにソリューション開発に注力しております。また、ビーム・真空応用分野では、次世代装置に重点を置いて研究開発を進めております。
電力機器分野においては、縮小化及び環境負荷の低減を狙いとした製品開発と共に、太陽光発電をはじめ、多様な分散型電源が導入拡大される社会を支えるための技術研究や製品開発、並びにシステム開発に取り組んでおります。
ビーム・真空応用分野では、新たなコーティング薄膜や用途拡大に向けた研究開発、半導体製造用イオン注入装置や電子線照射装置などの次世代製品の研究開発に注力しております。
新エネルギー・環境分野においては、太陽光発電用パワーコンディショナの縮小化及び環境負荷の低減を狙いとした製品開発に注力すると共に、EMS(エネルギー管理システム)関連やIoT(Internet of Things:モノのインターネット)関連の技術研究を進めております。
全社としては、各分野の先の展開を見据え、電力品質の維持・向上や電力機器の保全を高度化する技術、FPD(フラットパネルディスプレイ)にかかわる半導体薄膜の製造技術、並びに各分野にかかわる材料の評価技術の研究開発等を進めております。
当連結会計年度の研究開発費は売上高の6.3%にあたる7,922百万円で、そのセグメントごとの金額は、電力機器事業750百万円、ビーム・真空応用事業4,107百万円、新エネルギー・環境事業482百万円、全社2,582百万円です。

主な成果は次のとおりです。

(1) 電力機器事業

①VPP(Virtual Power Plant:仮想変電所)対応EMS(エネルギー管理システム)の開発と実証検証
再生可能エネルギーの導入拡大に伴い、IoT(モノのインターネット)やAI(人工知能)などのキーテクノロジーを活用したVPPの構築実証が推進されています。
この動きに応じ、EMSとして販売している「ENERGYMATE-Factory」に、ソフトウェアの追加開発を行い、2018年10月から当社前橋製作所においてVPP実証検証を開始しました。実証検証は、関西VPPプロジェクトに参画して、リソースアグリゲータからの指示に従って受電電力制御を行うものです。
本システムは、発電機や蓄電池など複数の分散型電源をまるごとVPPの需要家側エネルギーリソースとして取り扱えるように最適制御できることが特長で、「まるごとVPP」として商標登録申請中です。

②送電線・配電線保護用ディジタル形PCM(Pulse Code Modulation)電流差動リレーの開発
電力系統の送電線や配電線保護に使用される、最大5端子対応のディジタル形PCM電流差動リレーを開発し、2018年10月から販売を開始しました。
本装置は、旧ディジタル形との外形互換を維持することにより更新を容易にし、5端子対応としたことにより分岐した2～5端子の送電線や配電線の保護を最小限の装置で構成可能にします。
送電規模の拡大で分岐した送電線や配電線をお持ちの場合、アナログ形も含めた旧形リレーで構成された保護設備を更新される際に適用いただくことで、信頼性の向上、メンテナンスの容易化が期待されます。

③ミャンマー向け33kV配電自動化システムの開発、受注
ミャンマーの電力事情に応じ、高い耐久性を持つ柱上真空開閉器を採用した33kV配電自動化システムを開発し、タイのグループ会社での生産体制を整え、15台受注しました。
急速な経済発展を続けるミャンマーでは、電力需要が増え続けており、電力供給の安定性が大きな課題となっています。配電自動化システムは、配電線で事故が発生した際、事故区間を特定、確実に分離し、停電範囲の最小化と早期の事故復旧に貢献するものです。
当社は、同国での2013年の技術実証で柱上ガス絶縁開閉器を中核とする配電自動化システムを同国の配電会社に供給し、既に高い評価を受けておりますが、今後も同国の電力インフラ整備事業に積極的に取り組んでまいります。

(2) ビーム・真空応用事業

①小型アークイオンプレーティング装置「iDS-mini」の開発、販売
工具や金型、部品などの表面に窒化チタンなどの硬質皮膜をコーティングする、新方式のアーク蒸発源を搭載した小型装置「iDS-mini」を開発、2018年12月に販売開始し、現在までに2台出荷しました。
新方式のアーク蒸発源を用いることで、蒸着させる膜中への粗大粒子付着を低減し、密着性に加え平滑性も改善した膜をコーティングすることができます。有効コーティング範囲は直径450×高さ420mmとコンパクトで、搭載する蒸発源の数もニーズに応じて選択可能です。例えば蒸発源数を初期は最小限として初期投資を抑え、生産規模に応じ増設する事ができます。
小規模での生産や膜の開発などにご活用いただけるものと期待しております。

(3) 新エネルギー・環境事業

①エネルギー管理システム「ENERGYMATE-Water」の開発、販売
下水処理場の処理水の汚れ度合をセンシングし、浄化に必要な風量を最適制御する機能を新たに組み込んだ「ENERGYMATE-Water」を開発し、2018年9月に販売開始しました。
本機能は、日本下水道事業団との共同研究開発で得た技術により実現したもので、放流水質は維持したまま、多くの電力を消費している送風量を8～18%削減可能とし、運用コストの低減に寄与します。

②新国際無線通信規格Wi-SUN FAN認証無線機の開発
京都大学大学院情報学研究科の原田博司教授の研究グループおよびローム株式会社と共同開発したIoT(Internet of Things:“モノ”のインターネット) 向け新国際無線通信規格Wi-SUN FAN(Field Area Network) 搭載無線機器が、世界で初めてWi-SUNアライアンスが行ったWi-SUN FAN認証試験に合格し、認証を取得しました。
今回、Wi-SUN FANの基礎開発成果を元にWi-SUN FANの技術仕様書および認証プログラムに対応した無線機を開発し、複数社の異なる無線機を複数台用いて、マルチホップ、周波数ホッピングおよび高度な認証セキュリティを利用したIP通信による認証試験に合格しました。
今後も、本開発を行った3者はWi-SUNアライアンスが主催する相互接続性仕様検証イベントに参加し、Wi-SUN FAN規格の技術適合性・相互接続性認証試験に貢献するとともに、本無線機を社会実装するため、さらなる開発を京都における産学連携プロジェクトとして推進していきます。

③ブロックチェーン技術を用いた電力需要調整力サービス実証への参画
株式会社村田製作所および一般社団法人DELIAと共同で、ブロックチェーン技術を用いた電力需要調整力サービスの実証を開始します。
本実証は、福岡市と福岡地域戦略推進協議会が実施する「福岡市実証実験フルサポート事業」2017年度第2期実証実験プロジェクトに採択された、『集合住宅の「地産地消型の一括受電」による新たなサービスの創造』がテーマで、福岡市の賃貸マンションで行うものです。
実証するサービスは、一括受電する集合住宅において、蓄電池を各家庭に設置し、各家庭の電力消費状況や蓄電池残量に応じ、家庭間で電力を融通するもので、一般社団法人ビヨンドブロックチェーンが開発した基盤ソフトウェアを組み込んだ、蓄電池の情報収集や制御をおこなうエネルギーゲートウェイを提供します。
今後もエネルギーゲートウェイの開発を進め、ご家庭向けの新たな電力融通サービスに寄与していきます。


④太陽光発電用パワーコンディショナ リモート監視システム開発とサービス開始
クラウドを活用し太陽光発電用パワーコンディショナ(PCS)の運用状況を遠隔から監視できるリモート監視システムを開発し、2018年4月からサービスを開始しました。本サービスは、設備の遠隔監視による見える化サービスと異常発生時に対応を行う見守りサービスにより、お客様の保守の負担を軽減し、安心してお使いいただくためのものです。
PCSメーカーである当社がリモート監視サービスを実施することで、異常発生時に早期対応が可能となり、復旧までの期間の短縮、及び復旧までの発電停止による損失の最小化につながります。また、当社より連系設備を納入した場合、PCSだけでなく発電設備全体でのサポートが可能となり、トータルでのリモート監視も可能となります。

⑤新形パワーコンディショナ 容量拡大品(750kW,1000kW)の開発
大規模メガソーラ発電所向け新型パワーコンディショナ「スマートパワコン」(単機容量500kW、660kW)はご好評をいただいておりますが、大容量化での設置台数削減による発電所建設コスト低減化のご要望に応え、DC750V低圧対応では国内最大級となる750kW機ならびにDC1000V対応1000kW機の開発を完了し、量産体制を整え、生産・納入を開始しました。

(4) 全社

システムUPSの開発
当社前橋製作所において、システムUPSの実証試験を2018年11月より開始しました。実証するシステムUPSは、当社独自開発の高速ハイブリッドスイッチ(機械式スイッチと半導体スイッチを併用)と非常用発電機、電池電力貯蔵設備で構成されるシステム的なUPS(無停電電源装置)です。
指令を受けると2ミリ秒以内で瞬時に対象となる負荷設備を電力系統から切り離し、電池電力貯蔵設備から電力供給を行うと共に、お客様で保有されている非常用発電機が長時間の電力供給を担うシステムです。
負荷への電力供給の自動切換えを行うことで、ピークカット(契約電力削減)、及び瞬低から長時間停電までの電力安定供給(BCP:事業継続計画に貢献)が可能となります。
昨今、異常気象や地震などの自然災害に対するお客様のライフライン確保のニーズが顕在化してきており、これに応えるため、本システムの実証をすすめております。