【分野主査:伊原学教授、篠田浩一教授、井村順一教授】

再生可能エネルギー由来の電源比率を増加させ地球温暖化抑制に貢献するためには、太陽電池などの再生可能エネルギー変換技術、蓄エネルギー技術などのエネルギーデバイス技術と共に、低コスト社会実装を前提とした変動型再エネ電源の大量導入を可能にするエネルギーシステム技術開発が必要である。本研究分野では、様々なエネルギーデバイス、データ、制御手法を受け入れ、分散型ネットワーク内の高効率化や快適性向上などの様々な指標に基づく制御を可能とし、系統と協調して電力供給の安定化をおこなう、多様なコンポーネント統合・進化型”系統協調/分散型リアルタイムスマートエネルギーシステムを設計・開発し、エネルギービッグデータをコアとするエネルギー情報プラットフォーム（次世代エネスワロー）の構築を東工大大岡山キャンパスを実験場とする産学連携研究にて推進する。

【分野主査：伊原学教授、竹下健二教授】

再生可能エネルギー由来の電源比率を増加させ地球温暖化抑制に貢献するためには、従来の集中型系統電力と、分散型グリッドが連携、協調して電力供給を安定化する仕組みを設計し、再エネが主力電源となる社会をデザインすることが重要である。
本研究分野では、変動する再エネ電源をベースロードとして、系統電力と分散型グリッドが協調し、社会全体で電力の安定性を確保するための技術、システムの開発を推進する。火力や水力、原子力といった同期発電機の持つ慣性力によって保たれていた調整力に対し、その比率が低下しても安定性を維持するためのインバーター制御や、原子力発電の負荷変動運転といった関連技術を推進する。

【分野主査：宮島晋介准教授、長谷川馨助教】

半導体材料を用いた光エネルギー変換技術は今後の再生可能エネルギー社会において重要なキーテクノロジーである。太陽光発電は再生可能エネルギー源の柱の１つであり、将来のエネルギー源として非常に重要である。また、光触媒技術は、二酸化炭素の還元による有効利用や、水分解による水素ガス生成などへの応用が期待されている。太陽光発電には更なるコストの低減が望まれており、光触媒技術については変換効率の向上が必要である。本研究分野では、太陽光発電システムの出力データ解析に基づく発電予測や新規システム構成検討、種々の太陽電池の低コスト化・高効率化・IoT用電源としての検討を行うとともに、二酸化炭素還元用および水分解用の新規光触媒材料の探索を推進する。デバイスからシステムまでを見通した研究を産官学の連携により推進する。

【分野主査：平山雅章教授、笹部崇准教授、長谷川馨助教】

再生可能エネルギーの社会実装を一層進めるためには、必要に応じてエネルギーを貯蔵・放出し、電力供給を安定化する技術が必須である。水素・燃料電池/電解複合システムや定置用蓄電池は、電気エネルギーと化学エネルギーの相互変換を高効率で行う機能を持つ。本格導入にむけて、変換効率、安全性、寿命、コストなどの個々のデバイス性能の一層向上させる研究開発に加えて、エネルギーネットワーク内で最適に運用するためにデータ科学との連動化技術開発を推進する必要がある。本研究分野では、水素、燃料電池・電解複合システム、蓄電池分野の学内研究者が連携して、デバイス特性の実測とデータ解析の共通基盤技術の構築を目指す。デバイス性能向上から寿命予測などデバイス運用までを見据えた技術開発を産学連携の基で推進する。

【分野主査：後藤美香教授、田中圭介教授、小田拓也特任教授】

1990年代以降、我が国の電力市場は段階的に自由化を進めてきた。2015年から始まった電力システム改革では、3段階のうち現時点（2020年1月）で2段階目までが実施され、本年4月に送配電部門の法的分離が実施されることで一連の改革が完了する。今後再生可能エネルギー電源を含む分散型エネルギー源がさらに増加する中で、関連する個々の要素技術の開発とともに、それらを社会実装し電力市場を支えるシステムとして活用するためのセキュアで柔軟な仕組み作りも求められている。本研究分野では、太陽光発電など分散型電源を保有するプロシューマー間の電力取引（P2P電力取引）に着目し、その仕組みについて学内仮想取引を構築し検証する。仮想取引から得られる実験データの解析を通じて、電力取引プラットフォームのあり方やプロシューマ―の行動解析ならびに価格動向分析を実施し、これらの知見をもとに電力取引市場の観点から技術開発との連携を進める。

【分野主査：多湖輝興教授、下山裕介教授】

本コンソーシアムが目指すアンビエント社会実現には、再生可能エネルギーを安定的、かつ効率的に利用する水素エネルギーシステムの構築が不可欠である。本研究分野では、再生可能エネルギーを熱、水素、化学物質へ転換する、Power To Heat, Gas & Chemicalsを実現する触媒技術・化学エネルギー変換技術の確立を目指し、触媒化学と化学システム工学の教員を中心に構成されている。再生可能エネルギー由来の水素をエネルギーキャリアへ転換する触媒の開発と併せて、第一原理モデルと統計科学モデルを組み合わせたハイブリッドモデルによるエネルギーキャリア製造・利用システム制御を構築する。加えて、産業界で排出される二酸化炭素の分離回収と二酸化炭素を基礎化学物質やファインケミカルズなどの有用な化学物質へ直接転換する触媒を開発することで二酸化炭素排出削減と地球温暖化抑制に貢献する。再生可能エネルギーを基にした、Power To Heat, Gas & Chemicalsのための革新的な科学技術の確立を産学連携研究にて推進する。

【分野主査：野崎智洋教授、志村祐康准教授】

地球温暖化抑制や分散型地域発電の普及による災害に強い社会の実現には、従来の化石燃料による燃焼技術の向上と再生可能エネルギー由来の燃料を活用した燃焼技術の開発が求められるとともに、低温排熱などの現在利用されていない低質な熱源を有効利用することで、社会全体での更なる熱効率の向上を狙うことが必要である。
本研究分野では、化石燃料の高効率・低環境負荷燃焼技術、水素/バイオガスなどのカーボンフリー燃焼技術の高度化を高時間・空間分解能の流動、化学種、温度計測のレーザ計測等や反応性流体・固体の高性能シミュレーションを用いた現象把握により推進すると共に、発電プラント等のプロセス解析シミュレーションと機械学習による最適設計等から高効率熱利用技術、熱損失低減技術の開発指針の提案を産学連携研究にて推進する。

【分野主査：木村好里教授、前田和彦准教授】

本コンソーシアムで目指す再生可能エネルギーシステムやアンビエントエネルギー社会の実現には、持続可能な開発として、現在から発展させながら将来へと確実に繋いでいく準備が今から必要である。本研究分野では革新的な将来基盤技術の確立を目指し、参画企業と東工大が効果的に共同研究を推進できるように柔軟な実施体制を整える。様々なエネルギーデバイスを支える物質・材料の専門分野で活躍する教員を中心に、新規物質探索、材料合成・製造プロセス、材料設計開発など、要素技術の基礎学理から社会に普及させて貢献するための応用技術まで、幅広く展開できる研究環境を提供する。地球温暖化の抑制と環境エネルギー問題の解決をグローバルな視点で捉えると、日本の企業と大学が果たすべき役割を根本から熟考して変革を進めることが求められる。参画企業が思い描く多彩な将来ビジョンを具現化するために、新しいアイデアの創出や革新技術の獲得を東工大の研究者が協力して実現していくための共同研究を推進する。

【分野主査：梶川裕矢教授、日髙一義教授、西田亮介准教授】

エネルギーシステムは、再生可能エネルギーの進展などの技術的要因のみならず、電力システム改革やエネルギー安全保障に関する政策・制度的要因、自動車産業や情報機器産業に与える産業上の影響、エネルギー安全保障や環境影響、生活の利便性などに対する社会的影響、分散システムにおけるデータ利活用による新サービスの創出など、多岐に渡る要因が複雑に関与しあう変革期にある。本分野では、学術的な叡智及び客観的な事実やデータに基づき技術動向等を分析し、将来のエネルギーシナリオを描くとともに、魅力的なエネルギー社会像を提示する。産官学社会との連携により、その未来社会像を実現するための研究・事業企画や、制度設計、サービス提案に取り組む。