2017 Fiscal Year Research-status Report
地中熱利用システム普及による地下熱環境への影響予測と監視手法の確立
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16K00595
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| Research Institution | Center for Environmental Science in Saitama |
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Principal Investigator |
濱元 栄起 埼玉県環境科学国際センター, 土壌・地下水・地盤担当, 専門研究員 (40511978)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八戸 昭一 埼玉県環境科学国際センター, 土壌・地下水・地盤担当, 担当部長 (70415397)
宮越 昭暢 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (30392666)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 地中熱エネルギー / 地下水 / 地下水シミュレーション / 熱輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地中熱ヒートポンプは海外では広く普及しつつあり、アメリカや中国、ヨーロッパで導入件数が多いが、日本ではまだ2000台程度と少ない。例えば人口規模や面積が比較的日本に近いドイツでは、既に21万台相当が導入されている。一方、地中熱システムの増加による地中への人為的な採排熱による環境への影響も懸念されているが、これまで広域的な地下熱環境への評価はなされていない。本研究では、関東平野を対象に地下環境調査を実施し、システムの普及に伴う今後50年間の地下の熱環境の変化を予測する。そしてこの結果を基に環境負荷を最小化する最適設置法およびシステム普及に伴う地下熱環境の変化を監視するための地下熱監視手法を確立する。
地中熱利用に関する評価を行ううえで「地質情報」、「地下水特性」、「地下温度情報」を知ることが重要であるが、特に地下温度情報の整備が遅れている。本研究では関東平野を対象として地下温度構造を把握し、地中熱利用システムが多数普及した場合を想定した将来的な熱の広がりを推定する。
本年度、地下温度構造の推定に必要不可欠な、地表面温度の解析を行った。地表温度として気温などを利用することもできるが、これはあくまで点データにすぎない。そこで本研究では、人工衛星画像を用いた解析を行うことで面的な地表面温度を得た。用いた画像はNASAの人工衛星であるTERA／AQUAによって得られたMODISデータを活用した。さらに地表付近で気温測定を本研究で実施している妻沼観測井付近の外気温と人工衛星解析によって得られた時系列的なデータと比較したところ、整合的な傾向が得られた。以上の検討によって人工衛星によって得られたデータを地下温度構造推定の上面の境界条件として活用できることが確かめられた。最終年度に関東平野における地下温度構造を評価する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究を進めるうえで必要な調査データを蓄積し、また地下温度構造のシミュレーションを行うための上端の境界条件である地表温度も衛星画像を活用することで求めることができた。本年度の成果を活用することで、次の段階である地下温度構造の推定および将来予測につなげられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、地下水観測井に設置した温度ロガーデータの回収や土壌温度データを回収し、これまでに収集、調査、解析したデータをもとに地下温度構造を推定する。そのうえで、地中熱システムが将来多数増えた場合の地下温度変化を数値シミュレーションによって明らかにする。さらにそのような場合の監視方法についても議論し、最適な方法を提案する予定である。
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| Causes of Carryover |
研究結果の成果発表を最終年度にまとめて実施することにしたため。
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Research Products
(10 results)
