2015 Fiscal Year Annual Research Report
エネルギーの多様性と技術習熟を考慮したスマートエネルギーシステムの最適設計
| Project/Area Number |
25281060
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
中田 俊彦 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20260416)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古林 敬顕 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40551528)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | エネルギーシステム / 地域デザイン / 再生可能エネルギー / バイオマス / 地理情報 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、地域データを取得してエネルギーの賦存量及び需要量、大規模システムとの連携等に関するデータベースを作成し、地域特性を考慮した設計手法を構築する。また、構築した手法を対象地域に適用し、大規模システムと小規模システムを統合した、最適な地域エネルギーシステムをデザインする。中長期シナリオを解析し、2050年までの地域エネルギーバランスの変遷を示す。さらに、得られた結果を青森県弘前市、岩手県宮古市、宮城県山元町、山形県最上町等のスマートコミュニティ構想の詳細設計に反映し、地域実装に資する。
当該年度は、前年度に作成したデータベースを基に、気候特性、産業構造、人口密度、エネルギーインフラ等、様々な地域特性を考慮したエネルギーシステムを最適設計した。既存のエネルギーシステムと比較して、一次エネルギー消費量と資源構成の変化、地域資源の利活用による地域経済への波及効果を考慮した経済性、温室効果ガス排出量、大規模システムからのエネルギー供給が途絶した場合の社会セキュリティ等を定量的に示した。また、中田がスマートコミュニティ導入促進事業委員会の委員等を務めている青森県弘前市、岩手県宮古市等を対象として、最適化結果に基づくスマートエネルギーシステムを、スマートコミュニティの詳細設計に反映した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、最適な地域エネルギーシステムのデザインを目的として、以下のように段階的に行う。(1)対象地域の基礎データベースとエネルギーマップの作成、(2)地域を対象としたスマートエネルギーシステムの設計、(3)東北地方の市町村を対象とした社会実装支援。
当該年度では、(2)及び(3)を行った。前年度までに作成したエネルギーデータベース及びエネルギーマップの精度を向上させた。作成したデータベース及び実際の地理情報を基に、気候特性、産業構造、人口密度、エネルギーインフラ等、様々な地域特性を考慮したエネルギーシステムを最適設計した。さらに、青森県弘前市や岩手県大船渡市、岩手県宮古市を対象として、最適化結果に基づくスマートエネルギーシステムを、スマートコミュニティの詳細設計に反映した。
当初の計画では、当該年度は地域特性を考慮したエネルギーシステムを最適設計して、東北地方の市町村を対象として社会実装を支援する予定であったため、おおむね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに作成したデータベース及び最適化結果を基に、ローレンス・リバモア国立研究所と共同開発したエネルギー・経済モデルMETA-Netを用いて、2050年までのダイナミックシミュレーションを行い、エネルギーシステムの変遷を示す。累積導入量や知識ストックの増加に伴い価格が減少する技術習熟を考慮し、今後求められる技術開発や政策を示す。また、設計したエネルギーシステムを基に、他の地域における社会実装を支援する。前年度までに対象とした市町村と類似の地域特性を持つ市町村を対象として、スマートエネルギーシステムの導入を提案し、構築した手法を用いて、その影響を定量的に評価する。
研究を遂行する上での問題点として、地方都市をはじめとする市町村の統計データが非常に少ないことが挙げられる。本研究では、東北地方の各地方自治体等と連携した実績がある中田が主となり、対象地域のフィールド調査及び類似する地域からの推算によって基盤データを作成した。推計した地域の実測データが入手できた場合、実測データに差し替えるとともに、推計値と実測値の差異を明らかにして、他の地域の推計に活用する。
|
| Causes of Carryover |
対象地域にて、集中豪雨による公共交通機関の不通が生じたため、予定していたフィールド調査を次年度に繰り越した。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
フィールド調査に伴う、旅費の使用を想定している。
|
