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Decarbonizing local energy systems and creating new value through the large-scale introduction of offshore wind power

Research Project

Project/Area Number 21K12361
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64060:Environmental policy and social systems-related
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

Furubayashi Takaaki  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (40551528)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords洋上風力発電 / 地域エネルギーシステム / 脱炭素 / エネルギー貯蔵 / 水素 / 再生可能エネルギー / 経済循環 / エネルギーシステム / 脱炭素化 / 地域 / 価値
Outline of Research at the Start

本研究は、洋上風力発電を大規模導入する地域エネルギーシステムをデザインして、脱炭素化に求められる技術開発、導入設備、政策などを明らかにすると共に、新たに創出される価値を示すことを目的とする。秋田県をケーススタディとして、地域の洋上風力発電の賦存量およびエネルギー需要量を解析する。供給量及び需要量から余剰電力量を推計して、多様な余剰電力の活用によるエネルギー効率、CO2削減効果、経済性を定量評価する。得られた結果から、電力、熱、輸送用燃料を脱炭素化する地域エネルギーシステムをデザインするとともに、経済循環や地域内外の再生可能エネルギーのコスト差等を示すことで、地域の新たな価値の創出に資する。

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study is to design a regional energy system in which offshore wind power is introduced on a large scale, and to identify the technological development, installation facilities, and policies required for decarbonization, as well as to demonstrate the new value to be created. Using Akita Prefecture as a case study, regional offshore wind power availability and energy demand are analyzed, taking into account time variability. The amount of surplus electricity was estimated from the supply and demand volumes, and the energy efficiency, CO2 reduction effect, and economic efficiency of various uses of surplus electricity, such as storage in storage batteries and hydrogen production, were quantitatively evaluated. Based on the results obtained, we designed a regional energy system to decarbonize electricity, heat, and transportation fuels, as well as economic cycles and cost differences between renewable energy sources within and outside the region.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義および社会的意義として、風力発電の大規模導入を考慮した地域エネルギーシステムをデザインしたこと、発生する余剰電力を多様なエネルギー貯蔵で貯蔵することを想定して分析、比較することで、最適な利用方法を明らかにしたこと、再生可能エネルギーの地産地消による経済循環効果、地域と都市部との再生可能エネルギー供給コストの差等、脱炭素化が地域に創出する価値を評価したこと、地域の脱炭素化に向けて求められる技術、政策、インフラなどを明らかにしたこと、得られた成果を県や市町村等の地域自治体や地元企業と共有して、再生可能エネルギーの社会実装に資することが挙げられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] The role of biomass energy in a 100% renewable energy system for Akita prefecture, Japan2022

    • Author(s)
      Furubayashi Takaaki
    • Journal Title

      Energy Storage and Saving

      Volume: 1 Issue: 3 Pages: 148-152

    • DOI

      10.1016/j.enss.2022.04.003

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Preliminary estimation and analysis of the renewable energy potential of Laguna province, Philippines2023

    • Author(s)
      Jose Mari Lit, Takaaki Furubayashi
    • Organizer
      JpGU Meeting 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Combining biomass, solar & wind power: optimization analysis and assessment for off-grid rural electrification efforts in Laguna province, Philippines2023

    • Author(s)
      Jose Mari Lit, Takaaki Furubayashi
    • Organizer
      11th Asian Conference on Biomass Science
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 秋田市のごみ焼却排熱を利用した地域熱供給システムの設計2023

    • Author(s)
      工藤裕太朗,古林敬顕
    • Organizer
      第19回バイオマス科学会議
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 秋田県の森林簿をもちいた持続可能な木質バイオマス発電量推計2023

    • Author(s)
      渡辺樹,古林敬顕
    • Organizer
      第19回バイオマス科学会議
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 脱炭素化と地域活性化の両立に向けた秋田のエネルギーフロー分析2023

    • Author(s)
      古林敬顕
    • Organizer
      JAROS 2023 研究発表大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 洋上風力発電を用いる水素製造システムの導入影響評価2023

    • Author(s)
      古林敬顕
    • Organizer
      第39回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 秋田県秋田市を対象とするごみ焼却廃熱と雪氷冷熱を利用した地域冷暖房システムの設計2023

    • Author(s)
      工藤裕太朗,古林敬顕
    • Organizer
      第39回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 洋上風力発電の大規模導入を考慮した地域水素供給システムの設計2022

    • Author(s)
      古林敬顕, 小澤暁人, 立川雄也, 吉岡剛, 辻本将晴, 古川智裕, 中島良
    • Organizer
      2022水素エネルギー協会 特別講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 秋田県の森林簿を用いた持続可能な木質バイオマスのポテンシャル推計及びサプライチェーン構築2022

    • Author(s)
      渡辺樹,古林敬顕
    • Organizer
      第18回バイオマス科学会議
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 洋上風力発電のポテンシャル分析と地域エネルギー需給に与える影響2022

    • Author(s)
      古林敬顕
    • Organizer
      第38回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 秋田県を対象とした脱炭素エネルギーシステムにおけるバイオマスの役割2022

    • Author(s)
      古林敬顕
    • Organizer
      第17回バイオマス科学会議
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The role of biomass energy in a 100% renewable energy system for Akita prefecture, Japan2021

    • Author(s)
      Takaaki Furubayashi
    • Organizer
      The 16th SDEWES conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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