都市を対象とした小地域エネルギー需給システムの計画と運用

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08308028
• Section: 総合
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 辻 毅一郎 大阪大学, 工学部, 教授 (30029342)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 俊介 東京理科大学, 理工学部, 教授 (80147503) ; 斎藤 雄志 専修大学, 経営学部, 教授 (10178486) ; 伊東 弘一 大阪府立大学, 工学部, 教授 (30029293) ; 豊田 淳一 東北大学, 工学部, 教授 (70054319) ; 落藤 澄 北海道大学, 工学部, 教授 (50001152)
• Keywords: エンドユ-スモデル / コージェネレーション / エネルギー需給計画 / ライフサイクル / 地域冷暖房 / ゲームモデル / ごみ発電 / 蓄熱

Research Abstract

本研究では、都市の中心部のように比較的「小さな地域」を対象とした「エネルギー需給システム計画」の方法論と計画支援システムの確立を目指している。
1.エンドユ-スモデル:浅野:空調用電力の負荷穿設パターンなど民生用エンドユ-ス・データを収集・解析した。これらのデータと業務部門負荷曲線などを組み合せて、民生用空調需要の日負荷曲線と気温感応度を推定した。豊田:大学を例にとり業務用エネルギー需要を、建物、生活、業務滑動に関連する属性等により記述して、需要データを構築する方法を検討した。
2.未利用エネルギー活用システム:伊東:ガスタービンを中心とするコージェネレーションやスーパーごみ発電に加えて、河川水等の保有熱を利用したヒートポンプ蓄熱などによる各種地域冷暖房システムの最適計画手法を提案した。岡本:経済性及び環境改善効果をも考慮して、リパワリングシステムのサイクル全体としての熱力学的特性の評価を行った。落藤:ごみ焼却排熱と下水熱の利用、コージェネレーション、コージェネと長期蓄熱の組み合わせの3システムについて北海道内のポテンシャルを調査し、省エネルギー効果を算定した。
3.エネルギー需給計画モデル:辻:一次エネルギー消費量、CO2排出量、コストを評価指標とし、電力貯蔵も含めたエネルギー供給システム代替案の多目的最適化を行うモデルを構築した。森:都市エネルギー計画問題では参加する主体が複数であるため、これをスタッケルベルグ型の2段階最適モデルとして定式化し、協力行動の場合との比較を行った。市場への参加者が増加したときのネットワーク及び組織化の形成過程について検討した。
4.ライフサイクル評価モデル:斎藤:直接的な消費ばかりでなく、都市設備ストックを経由したエネルギー・資源投入も考慮し、都市におけるエネルギー資源のフローと環境負荷を評価するモデルを開発した。手塚:都市エネルギー関連統計データのデータベース化の可能性及びその可視化手法について検討した。
5.太陽光発電システム:山地:太陽光発電に組み合わせる蓄電装置の経済的価値を確率的な手法を用いて評価し、経済的価値の主な決定要因は、ピークカットへの寄与、つまり系統電源の固定費の削減効果であることを定量的に示した。

Research Products

• [Publications] K.Tsuji and Nobuyuki Chiba: "Multiogkective Evaluation of Appropriate Energy Systems for Urban Area" IEW/JSER'96,Osaka,JAPAN. 35-40 (1996)
• [Publications] 辻 毅一郎、千葉 信幸: "都市エネルギーシステムの多目的評価モデル" 第13回エネルギーシステム経済コンファレンス講演論文集. 213-218 (1997)
• [Publications] 落藤 澄: "排熱利用による地域熱併給システムの構成と評価、第9報北海道における地域熱電併給システムの導入効果" 空気調和・衛生工学会北海道支部第30回学術講演論文集. (1996)
• [Publications] 落藤 澄: "排熱利用による地域熱併給システムの構成と評価、第10報CGS型適正建物用と及び帯水槽蓄熱の活用" 空気調和・衛生工学会北海道支部第30回学術講演論文集. (1996)
• [Publications] S.Okamoto,Y.Monden and D.Rockwell: "Visualization of Vortex-Fin Interaction:Quantitative Interpretation of Flow Structure" Trans.Japan Soc.Aero.Space Sci.Vol.39 No.125. 327-337 (1996)
• [Publications] 門田良実,平山英樹,吉田康士,岡本 覚: "可視化計算における離散モデリング" Visual Computing'96. Vol.1. 92-93 (1996)
• [Publications] 原田 拓、森 俊介: "構造的遺伝アルゴリズムを用いたコネレーションシステム導入計画" 電気学会論文誌C. Vol116-C No.8. 928-935 (1996)
• [Publications] 増田淳一、森 俊介、原田 拓: "CGSを含む電力市場における品質別電気料金のスタッケルベルグ型最適計画" 第13回エネルギーシステム・経済コンファレンス. 65-70 (1997)
• [Publications] 原田 拓、森 俊介: "マルチエージェントモデルによるエネルギー供給シミュレーション" 第13回エネルギーシステム・経済コンファレンス. 111-116 (1997)
• [Publications] A.Sasaki,J.Toyoda: ""Dispersed Energy Storage Facilities to Realize More Effective Power Supply Network in Urban Area"" ICEE'96 Beijing. 1279-1282 (1996)
• [Publications] R.Yokoyama,K.Ito and Y.Matsumoto: "Optimal Multistage Expansion Planning of a Gas Turbine Cogeneration Plant" Trans.of the ASME,J.of Engineering for gas Turbines and Power. 118・4. 803-809 (1996)
• [Publications] 伊東弘一,斯波敬,横山良平: "蓄熱槽を含むエネルギー供給システムの最適運用計画問題に対する近似解法" 空気調和・衛生工学会論文集. 63. 29-37 (1996)
• [Publications] 堀嘉成,山田昭彦,下田誠,坂内正明,伊東弘一: "遺伝アルゴリスムを応用した蓄熱型地域冷暖房プラントの最適運転計画" 化学工学論文集. 22・4. 695-701 (1996)
• [Publications] R.Yokoyama and K.Ito: "A Revised Decomposition Method for MILP Problems and Its Application to Operational Planning of Thermal Storage Systems" Trans.of the ASME,J.of Energy Resources Technology. 118・4. 277-284 (1996)
• [Publications] R.Yokoyama and K.Ito: "Operational Strategy of a Cogeneration System Under a Complex Utility Rate Structure" Trans.of the ASME,J.of Energy Resources Technology. 118・4. 256-262 (1996)
• [Publications] 斎藤雄志: "都市・公共施設のエネルギー・資源負荷の評価" 第13回エネルギーシステム・経済コンファレンス講演論文集. 429-434 (1997)
• [Publications] 浅野浩志: "DSMプログラムの効果評価手法" 電力経済研究. 37. (1996)
• [Publications] 浅野浩志、高橋雅仁、岡田健司: "エンドユ-スモデルを用いたDSMプログラムの分析" 第13回エネルギーシステム・経済コンファレンス講演論文集. 53-58 (1997)
• [Publications] Tetsuo Tezuka and Hidekazu Yoshikawa: "Evaluation of the Relationship between Energy Supply-Demand System and Information Technology" IEW/JSER'96(Joint IEW/JSER International Conference on Energy.Economy and Environment). 295-300 (1996)
• [Publications] Hajime Kita,Tetsuo Tezuka and Yoshikazu Nisikawa: "A Study on the Optimal Power Planning with Photovoltaic Generation and Heat Storage" IEW/JSER'96(Joint IEW/JSER International Conference on Energy,Economy and Environment). 395-400 (1996)
• [Publications] 今中健雄、山地憲治: "「太陽電池群を含む電力系統における蓄電装置の経済的価値」" 電気学会電力・エネルギー部門大会論文集(論文II). 362. (1996)
• [Publications] 伊東弘一(分担執筆): "エネルギーシステムの最適設計;「エネルギー・資源ハンドブック」" オーム社, 1369 (1996)
• [Publications] 辻 毅一郎(分担執筆): "都市のエネルギー需給モデル;「エネルギー・資源ハンドブック」" オーム社, 1369 (1996)