2017 Fiscal Year Research-status Report
Optimization/simulation modeling for raw material procurement in woody biomass power plants
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17K12849
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
白澤 紘明 信州大学, 農学部, 助手(特定雇用) (50629186)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 森林資源管理 / バイオマス発電 / サプライチェーン / ロジスティクス / 持続可能性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成24年に再生可能エネルギーの固定価格買取制度が導入されて以来、木質バイオマス発電の事業化が国策として推進されており、発電プラント数は増加の一途をたどっている。しかしながら、発電プラントに原料を安定的に調達できるかについて、具体性を持った長期的計画は皆無に等しく、森林資源の持続可能性をも揺るがしかねない状況にある。そこで本研究の目的は、発電プラントの長期的原料調達計画を立案することを通じて、発電プラントの安定性と森林資源の持続可能性を評価すること、さらには それらを担保するためにとるべき方策を提示することである。
平成29度は発電プラントの長期的原料調達計画を立案するためのデータ整備とモデル構築を行った。まず使用するGISデータの整備を行い、森林に関しては長野県及び国有林の森林GIS データ、地形に関しては1m解像度DEM、道路網に関してはネットワーク解析が可能なベクタ形式の道路網データを整備した。次に、民有林、国有林、それぞれ、森林簿、森林調査簿 GIS データを使用し、システム収穫表により森林資源の賦存量推定を行った。最後に、森林資源収穫の難易と収穫コストの推定を行った。ここでは、各林分に適した収穫作業システムや輸送車両、輸送経路の選択がなされるようにし、現実に即した輸送過程を再現した。すなわち、道路網データに付されている幅員情報から車両の通行可能性を判定し、輸送経路は車両間の積み替え作業を再現したうえで輸送コストが最小化する経路を選択した。さらにDEM を用いて架線集材の可否判定を行った。これらの工夫により、資源収穫の難易と収穫コストのより正確な推定を実現させた。
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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
当該年度の目標であるデータ整備とシミュレーションモデルの構築はおおむね予定通りに進捗している。一部の成果については第13回バイオマス科学会議 (2018年1月)にてポスター発表ならびに第129回日本森林学会大会 (2018年3月)で口頭発表を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに構築したシミュレーションモデルをベースとした数理計画モデルを作成する。このモデルにおける目的関数は計画期間全体で発生する利潤の最大化である。決定変数はどの森林を伐採するか、間伐、主伐のタイミングをいつにするか、どの地域で基盤整備を進めるかなど、原料調達に関連した多岐にわたる決定である。制約条件は工場の需要を満たさねばならない、森林資源の持続可能性を担保するために、ある地域からの伐採量は一定量以下に抑えねばならないといったものである。さらに、上記数理計画モデルを活用し、シナリオ分析を実施し、とるべき方策と支援情報の提示を目指す。
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| Causes of Carryover |
当初計画よりも安価に入手できたためである。使用計画については次年度の消耗品費として使用する予定である。
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