株式会社日立産機システムの情報

日立産機、次世代インバータの設備完成 再エネ普及後の電力安定供給に貢献
「慣性力」を作り出すパワーコンディショナ「グリッド・フォーミング・インバータ」習志野事業所で運用開始




習志野事業所に実装したグリッド・フォーミング・インバータの設備
株式会社日立産機システム(以下「日立産機」)は、次世代のパワーコンディショナ*1「グリッド・フォーミング・インバータ(GFM)」の開発に取り組んでおり、このほど設備を習志野事業所(千葉県習志野市）内に実装し、2025 年4 月より運用開始しました。GFM は、再生可能エネルギー(以下、再エネ)発電の普及により不足が見込まれる「慣性力」を疑似的に作り出す機能を持ち、安定した電力供給を実現する技術です。お客様との協創により先行的な社会実装を進め、カーボンニュートラル(CN)社会の実現に向けて今後見込まれるエネルギーミックスの変化に対応したレジリエントな電力供給に貢献します。
*1 太陽光発電システムや蓄電池などから供給された直流電力を、ビルなどで利用できる交流電力に変換する機器。
背景
日本の交流電源の周波数は東日本：50Hz、西日本：60Hz に分かれており、電力需給バランスの変化によって周波数が変化します。周波数を一定に保つことができないと、電力で稼働する機器の動作が不安定になり、最悪の場合は大規模な停電に繋がることがあります。通常は電力需要に合わせて供給をバランスさせることで一定に保たれています。
火力発電のように重量の大きなタービン発電機には、周波数を一定に維持しようとする「慣性力」があり、系統内の需要(または負荷)の急な変動や他発電機の脱落等で生じる周波数の急な変化を抑制します。一方で、CN 実現のために再生可能エネルギーの増加が見込まれるにつれて、火力発電所の活用頻度の低下により電力系統の慣性力が不足することが懸念されています。
グリッド・フォーミング・インバータ(GFM)の概要
GFM は疑似的に慣性力を補う機能を持つため「仮想同期発電機制御(VSG)インバータ」とも言われており、電力系統の安定化とCN 実現を両立する重要な技術です。
またGFM は自ら系統を作り出す機能を有しており、複数台のGFM が自律的に協調して自立系統を作り出せる特⾧があるため、企業・自治体におけるマイクログリッド*2 構築など、電力レジリエンス向上も期待されます。
*2 設備や地域内で小規模な発電設備を整備し、電力を自給自足するシステム
習志野事業所の実装設備について
習志野事業所に太陽光発電設備を新設54kW、既設27.9kW、合計81.9kW 設置し、太陽光のエネルギーを優先的に使用するシステムを構築することで、年間39.2t-CO2 の温室効果ガス削減を計画しています。システムは以下の2 つの部分から構成されており、系統が停電しても自立的に動作できる機能を備え災害に対するレジリエンスに優れたシステムとなっています。
１．GFM が作り出す交流マイクログリッド
GFM を3 並列構成として交流マイクログリッドを形成しました。日照の影響で太陽光による発電電力が変動した場合でもGFM が自立系統を維持し、事業所で使用する給水ポンプ(当社製)と構内放送設備へ安定的に給電します。
２．省CO2 と災害時のレジリエンスを実現する直流マイクログリッド
直流給電網を敷設し、太陽光発電システムから給電して事業所のポンプ(当社製) を直流で駆動させています。直流給電は交流給電に比べエネルギー伝達経路の電力変換の段数が減り、省エネルギー効果が期待できます。直流で余剰となった太陽光の発電電力は、蓄電池に充電するほか、パワーコンディショナ(当社製)を介して事業所内の商用交流系統へ供給され、余すことなく利用できます。
また、商用交流の停電下においても、蓄電エネルギーを利用したバックアップ給電が可能であり、災害時などにおける電力および水システムのレジリエンスを向上しました。
DC 給電は環境性能で優位性があることから、本システムは環境省の補助金に採択されています。*3
*3 環境省令和6 年度二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金「民間企業等による再エネ主力化・レジリエンス強化促進事業平時の省CO2 と災害時避難施設を両立する新手法による建物間融通モデル創出事業のうち直流による建物間融通モデル創出事業」に採択
技術詳細と実装設備の紹介映像について
GFM の技術詳細と、習志野事業所の実装設備について映像でご紹介していますので、併せてご覧ください。

https://youtu.be/_oITnsK1S2U

株式会社日立産機システムについて
日立産機システムは、コンプレストエア、グリッドエッジ、ドライブ、マーキングをはじめとする高効率なプロダクトを通じて、データセンター、バッテリー、電子・半導体、医薬など多様な業界の生産性向上に寄与しています。革新的なソリューションや、メンテナンスからリサイクルに至るまで製品ライフサイクルを通じたサポート、そして最新のデジタル技術によりお客様に最大限の価値をお届けするとともに、持続可能な社会の実現にも貢献しています。
詳しくは、日立産機システムのウェブサイト（

https://www.hitachi-ies.co.jp/

）をご覧ください。

温度×時間センシングインクを用いた食品品質可視化ソリューション提供開始
商品価値向上と廃棄ロスの低減に貢献
株式会社日立産機システム（以下、日立産機）は、経過時間と温度との積算値に応じて変色するインク（以下、温度×時間センシングインク）を活用した、食品の品質可視化ソリューションについて、本格的な事業化を見据えた有償サンプルの提供を開始しました。ラベル印刷に使用して食品等に貼付することで、従来の温度ロガーなどの機器に比べて安価で電源不要かつ設置・確認が容易で回収も不要となり、サプライチェーン上での温度測定が容易になります。 本ソリューションの活用により青果物の食べ頃などの品質情報が可視化されることで、商品価値の向上や廃棄ロスの低減が期待されます。

温度×時間センシングインクの色変化
■背景
農産物市場は、日本国内では人口減や高齢化に伴い縮小傾向にある一方、世界では人口増加に伴い拡大が見込まれています。日本からの農産物輸出を拡大していく上で、輸送中の品質保持が重要性を増しています。しかし、従来サプライチェーン上での温度管理状況の確認は温度ロガー*などの高価で設置・回収のハードルが高い装置に頼らざるを得ず、個々の食品の熟し具合に密接に関係する積算温度を簡易に測定できるツールへのニーズが高まっていました。
*温度計に記録機能が付いた装置で、時間経過による温度変化を記録できる
■温度×時間センシングインクについて
株式会社日立製作所研究開発グループが開発した温度×時間センシングインクは、低温環境ではゆっくりと、高温環境では早く変色する特性を持ち、温度に対する経過時間の積算値で一定の色に変化します。また、一度変わった色は元の色には戻らないという不可逆性を有します。これらの特長により、色変化を数値データとして読み取ることで、出荷後の平均温度・積算温度（例：平均温度20℃で4日経過の場合は積算温度80）を把握することができます。本ソリューションで使用するインクには日立産機独自の材料技術を活用することで、これまでインク形態では難しかったコールドチェーンにおける低温から常温領域まで幅広い温度帯に対応しています。
■品質可視化ソリューションについて
本ソリューションは「温度×時間センシングラベル」と「品質可視化アプリ」で構成されています。温度×時間センシングラベルには温度×時間センシングインクで印刷されたマーク、および食品を特定する二次元コードが印刷されており、農水産物・食品に貼付して使用します。品質可視化アプリには、熟し具合などの品質と積算温度の相関関係の情報を実装しており、モバイルデバイスでラベルを読み取り使用します。
青果物の熟し具合を判定する場合、温度×時間センシングラベルおよび二次元コードをアプリで読み込むことで、出荷後の積算温度を把握し、熟し具合を算出します。また、読取時点から食べ頃までに要する積算温度とその後の保管温度から、食べ頃となる時期も予測できます。食べ頃の時期はユーザーの好みに応じて設定でき、例えばやわらかめが好きな場合は、より熟成が進行した状態での食べ頃時期を予測します。
流通サプライチェーンの各チェックポイントでラベルを読み取り、熟し具合を把握することで、生産者や卸売業者は出荷の順番を、小売業者は品出しの順番をコントロールし、販売機会の損失を防ぎます。また、消費者は、最適な食べ頃の時期を知ることできます。

品質可視化ソリューション
■メロンの熟し具合可視化機能の実証
本ソリューションを用いたメロンの熟し具合可視化機能の検証試験を実施しました。温度調整可能な保管庫に温度×時間センシングラベルを貼付した生産直後のメロンを設置し、本ソリューションの機能を評価しました。温度×時間センシングインクから算出した積算温度とメロンの熟し具合に比例関係があることが確認され、積算温度からメロンの熟し具合を予測可能であることを実証しました。

メロンの熟し具合可視化機能の実験結果
■日立産機システムについて
日立グループは、データとテクノロジーでサステナブルな社会を実現する、社会イノベーション事業を推進しています。幅広い産業でプロダクトをデジタルでつなぎソリューションを提供する「コネクティブインダストリーズ」の中で、日立産機システムは空気圧縮機、配電用変圧器、モーターなどの産業向けプロダクトやサービスを提供しています。「Leading a Sustainable
Future」というフレーズのもと、CO2の排出量が少なく高効率なグリーンプロダクトや、デジタルでつながるコネクテッドプロダクトの提供を通じて、お客さまや社会の課題解決に貢献することをめざします。詳しくは、日立産機システムのウェブサイト（

https://www.hitachi-ies.co.jp/

）をご覧ください。