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地域自立型自然エネルギー需給システムの最適設計と環境影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 14580581
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境保全
研究機関東北大学

研究代表者

中田 俊彦  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20260416)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード再生可能エネルギー / 風力発電 / 太陽光 / 経済性評価 / エネルギーシステム / バイオマス / 二酸化炭素 / 自然エネルギー / 風力発雷 / コスト
研究概要

平成14年度から2年間の研究では、地域社会でのエネルギー需給の自立をめざすシステムを設計し、その運用性能を解析した。ケーススタディのモデル地域として、岩手県の葛巻町を対象として検討を進め、下記の研究成果を得た。
1.エネルギーシステムの構成要素を定義。
東北の山村地域にて盛んな酪農業、および林業を考慮して、牛糞のバイオガス利用および森林バイオマス資源の熱・エネルギー利用を想定した。これに加えて、既に実績のある太陽光発電と風力発電を含めて、エネルギーシステムの構成要素として抽出した。
2.コスト低減と安定運用を目的とするエネルギーシステムの設計。
町全体を対象にした電力供給を行うシステムと、牧場サイトに限定して熱電併給を行うシステムの2条件について、設計した。前者では、木質バイオマスのガス化発電の導入が進み、電力供給の約4割を賄えること、残りは風力発電にて賄い、風況による変動の調節として若干の系統電力を必要とすることがわかった。後者では、乳牛の糞尿利用によるバイオガス発電は設備費コストが割高のために導入はほとんど進まない。ただし、糞尿の処理費用として有償価格を設定することによって、電力供給のシェアが増大することがわかった。
3.環境影響についての考察。
二酸化炭素排出量は、本エネルギーシステムを導入することによって半分以下まで低減できることがわかった。設備費と運転費用、および燃料費を総計した全体費用については、概ね現状と同じになることが明らかになった。ただし、バイオマス利用設備の商用化が十分ではなく装置の費用が割高でかつ利用効率の低い状態にあるために、今後の装置の普及に伴って、コストの低減が期待できる。
以上の検討から、地域の自然エネルギー及びバイオマスエネルギーを利活用できるエネルギーシステムを設計し、その性能を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] Nakata, T.: "Energy-economic model, and the environment"Progress in Energy and Combustion Science. 30・4. 417-475 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, Y., Nakata, T.: "Input-output analysis for installing renewable energy system"Energy and Environment. 15・2. 271-281 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保一雄, 中田俊彦: "地域総合自然エネルギーシステムの統合評価"エネルギー・資源. 25・2. 143-148 (2004)

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  • [文献書誌] Nakata, T., Lamont, A.: "Design for renewable energy systems with application to rural area in Japan"Energy Policy. 32・10(印刷中). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, Y, Nakata, T, Niitsuma, H.: "Strategy for sustainable energy system with biomass resources"Proceedings of the 8th World Renewable Energy Congress. (CD-ROM)(印刷中). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yagi, K., Sato, T., Nakata, T.: "Economics and policy options for introducing woody biomass energy in Japan"Proceedings of the 8th World Renewable Energy Congress. (CD-ROM)(印刷中). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, Y., Nakata, T.: "The economic effects of renewable energy system in a rural area"Proceedings of the 8th World Renewable Energy Congress. (CD-ROM)(印刷中). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urabe, M., Sato, T., Nakata, T.: "Design and analysis of optimal waste management system"Proceedings of the 8th World Renewable Energy Congress. (CD-ROM)(印刷中). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 衣笠良, 中田俊彦: "燃料電池自動車導入に伴う運輸部門エネルギーシステムへの影響"エネルギー・資源. 24・2. 128-134 (2003)

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  • [文献書誌] Niitsuma, H., Nakata, T.: "EIMY : A concept for practical usage of renewable energy from local sources"Geothermics. 32. 767-777 (2003)

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  • [文献書誌] Nakata, T.: "Energy modeling on cleaner vehicles for reducing CO2 emissions in Japan"Journal of Cleaner Production. 11・4. 389-396 (2003)

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  • [文献書誌] Nakata, T., Urabe, M.: "Energy and economic optimization of waste management systems"Proceedings of the 23rd IAEE North American Conference. (CD-ROM). 1-10 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, T., Togasaki, T., Ashina, S.: "Analysis of the impacts of technological innovation to reduce CO2 emission for global environment"Proceedings of the 26th Annual IAEE Conference. (CD-ROM). 1-10 (2003)

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  • [文献書誌] Itoh, Y., Nakata, T.: "Input-output analysis for installing renewable energy system"Proceedings of the European Network for Energy Economics Research Forum 5. 1. 70-74 (2003)

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  • [文献書誌] Nakata, T., Kinugasa, R.: "Study on the economic aspects and policy options of clean coal technologies"Proceedings of the 26th Annual IAEE Conference. (CD-ROM). 1-10 (2003)

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  • [文献書誌] Nakata, T., Ashina, S.: "Design for the opimum energy systems having small nuclear power in Japan"Proceedings of the 26th Annual IAEE Conference. (CD-ROM). 1-10 (2003)

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  • [文献書誌] 中田俊彦: "アメリカを知る技法(第12章軍事研究所)"宝文堂. 6 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, T.: "Energy-economic model and the environment"Progress in Energy and Combusion Science. 30・4. 417-475 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh Y, Nakata, T.: "Input-output analysis for installing renewable energy systems"Energy and Environment. 15・2. 271-281 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kubo K, Nakata, T.: "Design for renewable energy systems with application to rural area in Japan"Energy and Resources (Japanese). 25・2. 143-148 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, T., Kubo, K., Lamont, A.: "Design for renewable energy systems with application to rural areas in Japan"Energy Policy. 32・10(printing). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, Y., Nakata, T, Niitsuma, H.: "Strategy for sustainable energy system with biomass resources"Proceedings of the 8th World Renewable Energy Congress. (printing(CD-ROM)). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yagi, K., Sato, T., Nakata, T.: "Economics and policy options for introducing woody biomass energy in Japan"Proceedings of the 8th World Renewable Energy Congress. (printing(CD-ROM)). (2004)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, Y., Nakata, T.: "The economic effects of renewable energy system in a rural area"Proceedings of the 8th World Renewable Energy Congress. (printing(CD-ROM. (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urabe, M., Sato, T., Nakata, T.: "Design and analysis of optimal waste management system"Proceedings of the 8th World Renewable Energy Congress. (printing(CD-ROM)). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinugasa, R., Nakata T.: "Analysis of the impacts of fuel cell vehicles on energy systems in Japan"Energy and Resources (Japanese). 24・2. 128-134 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Niitsuma, H., Nakata, T.: "EIMY (Energy in My Yard) -a concept for practical usage of renewable energy from local sources"Geothermics. 32. 767-777 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, T.: "Energy modeling on cleaner vehicles for reducing CO_2 emissions in Japan"Journal of Cleaner Production. 11・4. 389-396 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, T., Urabe, M.: "Energy and economic optimization of waste management systems"Proceedings of the 23rd IAEE North American conference. (CD-ROM). 1-10 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, T., Togasaki, T., Ashina, S.: "Analysis of the impact of technological innovation to reduce CO_2 emission for global environment"Proceedings of the 26th Annual IAEE International Conference. (CD-ROM). 1-10 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh Y., Nakata, T.: "Input-output analysis for installing renewable energy system"Proceedings of the European Network for Energy Economics Research Forum 5. 1. 70-74 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, T., Kinugasa, R.: "Study on the economic aspects and policy options of clean coal technologies"Proceedings of the 26th Annual IAEE International Conference. (CD-ROM). 1-10 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, T., Ashina, S.: "Design for the optimum energy systems having small nuclear power in Japan"Proceedings of the 26th Annual IAEE International Conference. (CD-ROM). 1-10 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, T.(Takenaka, K.Ed.): "Defence laboratory"HA Window to america (Hobundo Publishing Company) (Japanese). 6 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保一雄, 中田俊彦: "地域総合自然エネルギーシステムの総合評価"エネルギー・資源. 25・2(印刷中). 1-10 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nataka T., Lamont A.: "Design for renewable energy systems with application to rural area in Japan"Energy Policy. 32・10(印刷中). 1-12 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Niitsuma H., Nakata T.: "EIMY : A concept for practical usage of renewable energy from local sources"Geothermics. 32. 767-777 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Itoh Y., Nakata T.: "Input-output analysis for installing renewable energy system"Energy and Environment. 15・2. 88-95 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakata T.: "Energy-economic models and the environment"Progress in Energy and Combustion Science. 30・4(印刷中). 1-30 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Urabe M., Nakata T.: "Energy and economic optimization of waste management systems"Proceedings of the 23rd IAEE North American Conference. 1-8 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 衣笠良, 中田俊彦: "燃料電池自動車導入に伴う運輸部門エネルギーシステムへの影響"エネルギー・資源. 24・2(印刷中). 1-10 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakata: "Energy modeling on cleaner vehicles for reducing CO2 emissions in Japan"Journal of Cleaner Production. 11・4. 389-396 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 芦名秀一, 中田俊彦: "地域エネルギー・経済モデルの開発と岩手県環境政策オプションの検討"第19回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス. 1. 93-96 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 衣笠良, 中田俊彦: "クリーンコール技術導入についての経済性評価と推進オプションの検討"第19回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス. 1. 245-250 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 浦邉理郎, 中田俊彦: "循環型社会の実現に向けた廃棄物のエネルギー利用及び経済性の検討"第19回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス. 1. 343-348 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 久保一雄, 中田俊彦: "総合自然エネルギーシステムの統合評価"第19回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス. 1. 663-668 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 竹中興慈, 野家啓一, 中田俊彦他: "アメリカを知る技法"宝文堂. 215 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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