再生可能エネルギー大量導入のための2050年地域別ZEV運用モデルの構築

Research Project

Project/Area Number	22K14437
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 25010:Social systems engineering-related
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	秋元祐太朗筑波大学, システム情報系, 助教 (30793947)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) 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)
Keywords	太陽光発電 / 風力発電 / ゼロエミッション自動車 / 電気自動車 / 再生可能エネルギー / 最適化
Outline of Research at the Start	本研究の目的は、2050年カーボンニュートラル達成のために”再生可能エネルギー”と”ゼロエミッション自動車”を連携させ、現在から将来までの日本各地の運用モデルを構築し、達成への道筋を示すことである。将来の技術進展を考慮し、電力需要や再生可能エネルギーのポテンシャル、人口の異なる都市と地方の分析を行い、各地域に適した運用システムを明らかにする。そして、蓄電量・コスト・時間を評価し、発電事業者、ユーザーの利点を示すことで、ゼロエミッション自動車へのリプレースを促す運用システム、方策を導き出す。
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、2050年カーボンニュートラル達成のために”再生可能エネルギー”と”ゼロエミッション自動車”を連携させ、現在から将来までの日本各地の運用モデルを構築し、達成への道筋を示すことである。2022年度は電力需要や再生可能エネルギーのポテンシャル、人口の異なる都市と地方の分析を行い、各地域に適した運用システムを明らかにするため、主に2点の課題について取り組んだ（１）都市と地方の県内再生可能エネルギー自給率について電力需要と太陽光発電のポテンシャルを軸にとり、需要の大小と再エネポテンシャルの大小による４つの領域での時系列評価を東北から九州地方の45都府県に対して行った。すべての自動車が電気自動車となり、蓄電可能な場合においても、需要が大きく再エネポテンシャルが小さい、東京、大阪、神奈川では正味の電力量が負となり、県内の自給率が他地域に比べ、低いことが示された。これらの都市は周辺の再エネポテンシャルが大きい地方からの融通をしていく必要性が示唆された。（２）都市と地方を定量的に評価する方法について再エネ・EV導入可能性を評価する難しさとしては、再エネは「電力量」、EVは「台数」という単位の違う指標であることが挙げられる。そこで、本研究では再エネ導入可能量とEV台数が大きいものを一位として「順位付け」し、その合計を比較することで単位の異なる再エネとEVを定量評価した。茨城県における電力供給側における評価では、再エネとEVの併用においては水戸やつくばといった人口集中地においてポテンシャルが高いことが分かった。一方で、風力発電の大量導入が期待される県北地域の山間部では、変動する発電量の貯蓄を行うEVの台数が少ないために上位から外れる結果となった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 年度当初に申請した交付申請書に記載の内容を達成している。 2022年度は都市と地方を県内自給率と、順位による評価により、それぞれの特徴を明らかにした。2023年度以降の運用システムのモデル化に向けて、おおむね順調に進んでいると考えている。
Strategy for Future Research Activity	都市と地方の特徴が明らかになったが、完全自動運転など技術進展を考慮した分析を含めて、将来の自動運転カーシェアなどを享受可能な地域を導出する。また、申請書記載の通り、ZEV運用システムの導入可能性についての最適化計算や個人属性や方策などを含めた評価についてエージェントベースモデルを構築し評価を行う予定である。