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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Optimum design for a smart energy system considering energy resources and technology learning

Research Project

Project/Area Number 25281060
Research InstitutionTohoku 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地域エネルギーシステム / 最適設計 / 地理情報 / 再生可能エネルギー / スマートシティ
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、需要量、大規模システムとの連携等に関する空間情報の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した。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した。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、地域実装に資することができた。
当該年度は、前年度までに作成したデータベースを更新した。特に、県の運輸部門や業務部門のエネルギー需要量の統計データを用いて、対象地域の需要量を詳細に推計した。更新したデータベースを用いて、地域特性を考慮したエネルギーシステムを新たに最適設計して、エネルギー効率、温室効果ガス排出量、経済波及効果等を定量的に示した。得られた結果を基に、2050年までのエネルギーシステムの変遷を解析した。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。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] ロジスティクスとエネルギー空間情報を組み合わせた木質バイオマス利活用システムの構築2017

    • Author(s)
      佐竹宏貴, 古林敬顕, 中田俊彦, 河西英一
    • Journal Title

      ケミカルエンジニヤリング

      Volume: 62 Pages: 45-53

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 木質バイオマス高比率混焼システムへの挑戦2017

    • Author(s)
      河西英一, 福島仁, 田村雅人, 犬伏和之, 中田俊彦
    • Journal Title

      IHI技報

      Volume: 57 Pages: 76-93

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エネルギーセキュリティ及びレジリエンスの評価手法の提案と日本のエネルギー需給を対象とするケーススタディ2017

    • Author(s)
      蔡亮成, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 83 Pages: 1-20

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00161

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Induced technological change and the timing of public R&D investment in the Japanese electricity sector considering a two-factor learning curve2017

    • Author(s)
      Usui, T., Furubayashi, T. & Nakata, T.
    • Journal Title

      Clean Technologies and Environmental Policy

      Volume: - Pages: 1-14

    • DOI

      10.1007/s10098-017-1333-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel approach for analyzing the food-energy nexus through on-farm energy generation2017

    • Author(s)
      M. Cuberos Balda, T. Furubayashi, T. Nakata
    • Journal Title

      Clean Technologies and Environmental Policy

      Volume: 19 Pages: 1003-1019

    • DOI

      10.1007/s10098-016-1295-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スマートコミュニティの実装に向けた地域エネルギー需給構成の分析とエネルギー空間情報の可視化2016

    • Author(s)
      瀧田祐樹, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 82 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00100

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 空間情報を考慮したカーボンフリー水素のポテンシャル推計及び経済性評価2016

    • Author(s)
      勝又遼太, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 82 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00119

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 地域資源・経済循環を考慮する持続可能エネルギーシステムの設計2016

    • Author(s)
      菊池美南, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Journal Title

      土木学会論文集G(環境)

      Volume: 72 Pages: 269-276

    • DOI

      10.2208/jscejer.72.II_269

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] エネルギー需要の空間分布に基づく地域エネルギーシステムの設計2017

    • Author(s)
      古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [Presentation] 資源とエネルギーのネクサスを考慮した自動車リサイクルの性能評価Inventory analysis of woody biomass utilization system considering different types of pre-processing and energy conversion technologies2017

    • Author(s)
      Fernando Sato、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [Presentation] 資源と需要の空間情報分布に基づく地域エネルギーシステムの準最適設計2017

    • Author(s)
      井上憲輝、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [Presentation] 家庭部門におけるエネルギーフローの作成とエネルギー消費特性の評価2017

    • Author(s)
      川島彩貴、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [Presentation] 森林資源の空間情報に基づく木質バイオマスサプライチェーンの最適設計2017

    • Author(s)
      佐竹宏貴、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第12回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2017-01-18 – 2017-01-19
  • [Presentation] 地域のエネルギー需要分布を考慮した木質バイオマス供給システムの設計2017

    • Author(s)
      古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第12回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2017-01-18 – 2017-01-19
  • [Presentation] 木質バイオマス資源の空間情報を利用した機械化伐出システムの提案と性能評価2017

    • Author(s)
      岡野航介、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第12回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2017-01-18 – 2017-01-19
  • [Presentation] WOODY BIOMASS POTENTIAL ESTIMATION BASED ON THE WOOD FLOW IN JAPAN2016

    • Author(s)
      Takaaki Furubayashi, Toshihiko Nakata
    • Organizer
      24th European Biomass Conference & Exhibition
    • Place of Presentation
      Rai Amsterdam Exhibition and Convention Center (Amsterdam, Netherlands)
    • Year and Date
      2016-06-07 – 2016-06-09
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Advances in Steam Turbines for Modern Power Plants2017

    • Author(s)
      T. Tanuma, Ed., T. Nakata, et. al.
    • Total Pages
      568
    • Publisher
      Elsevier/ Woodhead Publishing
  • [Book] 岐路に立つ震災復興 地域の再生か消滅か2016

    • Author(s)
      長谷川公一, 保母武彦, 尾崎寛直, 関耕平, 片山知史, 帯谷博明, 石田信隆, 中川恵, 立花敏, 中田俊彦, 本間照雄, 板倉有紀, 土田久美子
    • Total Pages
      312
    • Publisher
      東京大学出版会

URL: 

Published: 2018-01-16  

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