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2009 Fiscal Year Annual Research Report

バイオマスエネルギーシステムの最適設計に向けたシステムズアプローチ手法の構築

Research Project

Project/Area Number 21612001
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

中田 俊彦  Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (20260416)

Keywordsバイオマス / エネルギーシステム / 再生可能エネルギー / エネルギー作物 / バイオフュエル / 木質バイオマス / 畜産バイオマス / エネルギーセキュリティ
Research Abstract

本研究では、(1)対象地域のバイオマスエネルギー資源賦存量と利用可能技術の調査、(2)地域エネルギーシステムの経済性と運用特性を評価するエネルギー経済モデルの開発、(3)得られたデータをエネルギー経済モデルを用いて解析することによって、地域の気象、自然、エネルギー需要特性にふさわしい総合エネルギーシステムを設計、(4)バイオマス資源を地域社会にて利活用するエネルギーシステム設計手法を構築、(5)バイオマス利活用に伴う実用上の課題、利活用促進のためのバイオマス利用技術の目標性能を明らかにした。はじめに、微細藻類から油分を抽出してバイオディーゼルを製造するシステムを設計した。道路や気象条件などの地域特性をGIS(地理情報データベース)を用いてデジタル情報化し、産出可能なエネルギー量を算定する手法を策定した。つぎに、東アジアおよび東南アジアを対象として、エネルギー需要量が大きい先進国と、エネルギー供給可能量が大きい発展途上国との間でバイオ燃料を国際輸送するシステムを設計した。各国で栽培可能な作物種を選定し、土壌や気候条件などから賦存量を算出した。このデータを用いて、国ごとの作物価格、バイオ燃料製造に必要なエネルギー量、輸送距離などを考慮し、もっとも経済的な輸送システムを設計する手法を開発した。さらに、下水汚泥や一般廃棄物などの廃棄物系バイオマス資源を熱および電力エネルギーに変換するシステムを設計した。複数の処理技術を考慮し、従来型の処理システムとエネルギー収支、温室効果ガス排出量、経済性を比較し、それぞれの技術の特性を明らかにした。また、バイオマス資源に固有なカーボンニュートラルの性質、廃棄物の適正処理に伴う外部不経済性の緩和などを定量化して、バイオマス利活用に伴う環境影響を評価する手法を構築した。

  • Research Products

    (20 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 復元可能な遊休農地を活用するバイオエタノール生産システムの設計2010

    • Author(s)
      高橋渓、大山尚宏、出口裕一郎、中田俊彦
    • Journal Title

      日本エネルギー学会誌 89

      Pages: 249-257

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 資源分布および輸送の最適化を考慮したバイオマス混焼システムの設計2010

    • Author(s)
      山元一史、中田俊彦、矢部邦明
    • Journal Title

      日本エネルギー学会誌 89

      Pages: 42-52

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shift to a low carbon society through energy systems design2010

    • Author(s)
      中田俊彦, M.Rodionov, D.Silva, J.Jupesta
    • Journal Title

      Science in China Series E: Technological Sciences 53

      Pages: 134-143

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Energy systems analysis of CCS feasibility with endogenous technological change2009

    • Author(s)
      Tomoya Kusunoki, 中田俊彦
    • Journal Title

      International Conference on Power Engineering 2

      Pages: 19-24

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimization of bioethanol production and transportation considering regional characteristics in east and southeast Asia2009

    • Author(s)
      高橋渓, Y.Kunimitsu, S.Ogaawa, Y.Mori, 中田俊彦
    • Journal Title

      Sixth Biomass-Asia Workshop 1

      Pages: 45-45

  • [Journal Article] Shift to a low carbon society through energy systems design2009

    • Author(s)
      中田俊彦, M.Rodionov, D.Silva, J.Jupesta
    • Journal Title

      International Symposium on Low Carbon Technology 1

      Pages: 1-6

  • [Journal Article] Multi-objective assessment of rural electrification in remote areas with poverty considerations2009

    • Author(s)
      S.Diego, 中田俊彦
    • Journal Title

      Energy Policy 37

      Pages: 3096-3108

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimization of decentralized energy systems using biomass resources for rural electrification in developing countries2009

    • Author(s)
      S.Diego, 中田俊彦
    • Journal Title

      32nd IAEE International Conference 1

      Pages: 1-19

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Multi-objective Optimization of Biomass-based Energy System for Rural Electrification in Developing Countries2010

    • Author(s)
      Silva Herran Diego
    • Organizer
      第26回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-01-27
  • [Presentation] 我が国製造業のエネルギー消費構造の分析2010

    • Author(s)
      野田冬彦
    • Organizer
      第26回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-01-27
  • [Presentation] 先進諸国のエネルギーセキュリティーの定量評価2010

    • Author(s)
      鈴木敬宏
    • Organizer
      第26回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-01-27
  • [Presentation] 一般廃棄物を利用した地域熱供給システム設計に関する研究2010

    • Author(s)
      ロジオノフ ミハイル
    • Organizer
      第26回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-01-27
  • [Presentation] 需要部門のエネルギー機器効率向上による南アフリカ共和国のCO_2排出量削減効果2010

    • Author(s)
      松本重太
    • Organizer
      第26回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-01-26
  • [Presentation] インベントリ分析による下水汚泥エネルギー利用システムの性能評価と感度解析2010

    • Author(s)
      木室洋介
    • Organizer
      第5回日本エネルギー学会バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-01-21
  • [Presentation] 東南アジアおよび東アジア地域におけるバイオエタノールの国際貿易モデルの構築2010

    • Author(s)
      高橋渓
    • Organizer
      第5回日本エネルギー学会バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-01-21
  • [Presentation] 地域特性を考慮した微細藻類バイオマスエネルギーシステムの導入可能性評価2010

    • Author(s)
      大下紘史
    • Organizer
      第5回日本エネルギー学会バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-01-20
  • [Presentation] 木質バイオマスを利活用した地域熱供給システムの設計2010

    • Author(s)
      古林敬顕
    • Organizer
      第5回日本エネルギー学会バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-01-20
  • [Presentation] Shift to a low carbon society through energy systems design2009

    • Author(s)
      中田俊彦
    • Organizer
      International Symposium on Low Carbon Technology
    • Place of Presentation
      Beijing(中国)
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] インベントリ分析による下水汚泥エネルギー利用システムの性能評価2009

    • Author(s)
      木室洋介
    • Organizer
      第46回下水道研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-07-29
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.eff.most.tohoku.ac.jp

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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