Development of energy demand model for decarbonizing the residential and commercial sectors

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02312
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Yamaguchi Yohei 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40448098)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下田 吉之 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (20226278)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脱炭素化 / 民生家庭・業務部門 / エネルギー需要モデル / 技術選択

Outline of Final Research Achievements

This study developed energy demand models of the residential and non-residential building stock in Japan to analyze the potential for reducing carbon dioxide emissions. The models use synthetic population and building stock as a simplified representation of the actual population and building stock in the form of microdata artificially generated by combining the distributions of different attributes obtained from available data sources. Energy demand of a synthetic household and a building is quantified in a bottom-up manner that stochastically simulates the occupancy, activities, and actions of building users and quantifies energy demand for major end-uses accordingly. This structure allows for 1) quantification of energy demand at the national level considering various mitigation options and future scenarios, and 2) disaggregation of energy demand into districts/cities and end-uses.

Free Research Field

建築設備、エネルギー需要モデリング、エネルギー需要管理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は住宅・建築物ストックのエネルギー需要を定量化するモデリング技術を確立したことにある。具体的には、①生活行動のモデリングによる需要の時系列挙動の模擬を可能としたこと、②需要推計における空間解像度と広域での推計を両立する方法論を確立したこと、③日本の家庭部門、業務部門における二酸化炭素排出量削減策を評価したことが貢献としてあげられる。これらの達成により、日本における気候変動対策や電力システム管理における検討が可能なモデルが完成した。モデルの運用により日本の気候変動対策に貢献可能である。