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民生部門脱炭素化シナリオ検討のためのエネルギー需要モデル開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02312
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分23020:建築環境および建築設備関連
研究機関大阪大学

研究代表者

山口 容平  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40448098)

研究分担者 下田 吉之  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (20226278)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード脱炭素化 / 民生家庭・業務部門 / エネルギー需要モデル / 技術選択
研究開始時の研究の概要

本研究は日本の民生家庭・業務部門のエネルギー需要を推計するシミュレーションモデルを開発し、両部門における脱炭素化を実現する方策について検討する。開発モデルでは、住宅・建築物、設備・機器のストックを推計するとともに、日本全国民を国勢調査データから生成し、日々の生活に伴う機器・設備の利用に関連付けてエネルギー需要を定量化する。このような仕様により、脱炭素化のために取りうる対策を網羅したうえで、長期的に削減可能な二酸化炭素排出量、実現する削減水準・時期に対応する選択肢を明確化する。

研究成果の概要

本研究は日本の民生家庭・業務部門における脱炭素化検討に用いるエネルギー需要モデルを開発した。開発モデルは多様な技術的対策、ストック管理に関する社会的対策を考慮するため、住宅・建築物、地域を需要推計の単位として日本全国のエネルギー需要を定量化する階層構造を持つ。また、日本全国民を国勢調査データから生成し、計算対象年における生活行動シミュレーションによりエネルギー需要を日々の生活に伴う機器・設備、自動車等の利用に関連付けて定量化する。このような仕様により、脱炭素化のために取りうる対策を網羅したうえで、長期的に削減可能な二酸化炭素排出量を推計することが可能である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] 上海交通大学(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ジュネーブ大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 業務施設における時系列電力需要の成分分解と需要特性に基づく類型化2023

    • 著者名/発表者名
      榎原 史哉、山口 容平、岩井 良真、上林 由果、下田 吉之
    • 雑誌名

      エネルギー・資源学会論文誌

      巻: 44 号: 2 ページ: 97-106

    • DOI

      10.24778/jjser.44.2_97

    • ISSN
      2433-0531
    • 年月日
      2023-03-10
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large-scale building-integrated photovoltaics installation on building facades: Hourly resolution analysis using commercial building stock in Tokyo, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Shono Keita、Yamaguchi Yohei、Perwez Usama、Ma Tao、Dai Yanjun、Shimoda Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Solar Energy

      巻: 253 ページ: 137-153

    • DOI

      10.1016/j.solener.2023.02.025

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Feasibility assessment of net zero-energy transformation of building stock using integrated synthetic population, building stock, and power distribution network framework2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Yohei、Shoda Yuto、Yoshizawa Shinya、Imai Tatsuya、Perwez Usama、Shimoda Yoshiyuki、Hayashi Yasuhiro
    • 雑誌名

      Applied Energy

      巻: 333 ページ: 120568-120568

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2022.120568

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling of occupant behavior considering spatial variation: Geostatistical analysis and application based on American time use survey data2023

    • 著者名/発表者名
      Li Yuanmeng、Yamaguchi Yohei、Torriti Jacopo、Shimoda Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Energy and Buildings

      巻: 281 ページ: 112754-112754

    • DOI

      10.1016/j.enbuild.2022.112754

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-scale UBEM-BIPV coupled approach for the assessment of carbon neutrality of commercial building stock2023

    • 著者名/発表者名
      Perwez Usama、Yamaguchi Yohei、Shimoda Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Energy and Buildings

      巻: 掲載決定済み

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 省エネ基準適合性判定プログラムの入出力データを活用した非住宅建築物の外皮・設備設計の実態分析(その2):ロジスティック回帰による規模・立地別の設計仕様の分析2022

    • 著者名/発表者名
      鳴川公彬,山口容平,下田吉之,宮田征門
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 87 号: 797 ページ: 448-459

    • DOI

      10.3130/aije.87.448

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 年月日
      2022-07-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-scale GIS-synthetic hybrid approach for the development of commercial building stock energy model2022

    • 著者名/発表者名
      Perwez Usama、Yamaguchi Yohei、Ma Tao、Dai Yanjun、Shimoda Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Applied Energy

      巻: 323 ページ: 119536-119536

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2022.119536

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of the pre-simulation process of occupant behaviour modelling for residential energy demand simulations2022

    • 著者名/発表者名
      Li Y, Yamaguchi Y, Shimoda Y.
    • 雑誌名

      Journal of Building Performance Simulation

      巻: 15 号: 3 ページ: 287-306

    • DOI

      10.1080/19401493.2021.2022759

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Building stock energy modeling considering building system composition and long-term change for climate change mitigation of commercial building stocks2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Y, Kim B, Kitamura T, Akizawa K, Chen H, Shimoda Y.
    • 雑誌名

      Applied Energy

      巻: 306 ページ: 117907-117907

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2021.117907

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 居住者属性を考慮した住宅居住者生活行為確率生成モデル2021

    • 著者名/発表者名
      岡田健志, 正田悠人, 今井達也, 山口容平, 下田吉之
    • 雑誌名

      エネルギー・資源学会論文誌

      巻: 42 号: 6 ページ: 403-412

    • DOI

      10.24778/jjser.42.6_403

    • NAID

      130008115421

    • ISSN
      2433-0531
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 業務部門における建築設備ストック経年変化のモデリング2020

    • 著者名/発表者名
      秋沢 琴音、山口 容平、金 範埈、鳴川 公彬、下田 吉之
    • 雑誌名

      エネルギー・資源学会論文誌

      巻: 41 号: 6 ページ: 318-327

    • DOI

      10.24778/jjser.41.6_318

    • NAID

      130007938042

    • ISSN
      2433-0531
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ボトムアップモデルを用いた業務部門地球温暖化対策計画の進捗評価2023

    • 著者名/発表者名
      大塚 敦,西島 拓海,山口 容平,内田 英明,下田 吉之
    • 学会等名
      第39回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 非住宅建築物における外皮・設備設計仕様 の解明と省エネ基準引き上げによる技術変 化の考察2023

    • 著者名/発表者名
      篠原里穂子、山口容平、宮田征門、内田英明、下田吉 之
    • 学会等名
      2022年度(第52回)空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 携帯電話の位置情報データを用いた業務施設滞在人員の推定2022

    • 著者名/発表者名
      榎原 史哉,越智 雄大,山口 容平,内田 英明,下田 吉之
    • 学会等名
      第41回エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 携帯電話ユーザーの位置情報に基づく電気自動車充電需要の推計2022

    • 著者名/発表者名
      越智 雄大,山口 容平,太田 豊,内田 英明,下田 吉之
    • 学会等名
      第41回エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] EV・PV・省エネルギー技術普及を考慮した家庭部門地域エネルギー需要推計2022

    • 著者名/発表者名
      宮原 昂希,山口 容平,太田 豊,内田 英明,下田 吉之
    • 学会等名
      第41回エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 世帯・住宅ストック構成を考慮した地域単位住宅エネルギー需要推計と精度評価2022

    • 著者名/発表者名
      今井達也,山口容平,藤本悠,内田英明,下田吉之,林泰弘
    • 学会等名
      第38回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ストックの経年変化を考慮した業務部門地球温暖化対策計画評価2022

    • 著者名/発表者名
      鳴川公彬,山口容平,西島拓海,下田吉之
    • 学会等名
      第38回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 業務部門における温室効果ガス排出量削減効果の評価:省エネルギー技術普及シナリオによる検討2022

    • 著者名/発表者名
      山下皓太郎,山口容平,大塚敦,西島拓海,鳴川公彬,下田吉之
    • 学会等名
      第38回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 電気自動車普及による住宅電力需要の変化 -生活行動シミュレーションに基づく分析-2022

    • 著者名/発表者名
      村上勇雅,山口容平,太田豊,下田吉之
    • 学会等名
      第38回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ソフトリンクによる2050年のエネルギー需給分析 その2(1)民生部門エネルギー需要2022

    • 著者名/発表者名
      山口容平,西本隆哉,藤原みさき,鳴川公彬,山下皓太郎,西島拓海,大塚敦,榎原史哉,内田英明,下田吉之,荻本和彦,岩船由美子,井上智弘,黒沢厚志,加藤悦史
    • 学会等名
      第38回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生活行動シミュレーションに基づく住宅電力需要の推計と電気自動車充放電最適化2022

    • 著者名/発表者名
      宮原昂希,太田豊,山口容平,下田吉之
    • 学会等名
      2021年度電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 通信業建物のエネルギー需要推計モデルの温暖化対策導入効果の評価2022

    • 著者名/発表者名
      西島拓海,山口容平,山下皓太郎,鳴川公彬,下田吉之
    • 学会等名
      2021年度空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Cross-over analysis of building-stock modelling approaches for bottom-up engineering model2021

    • 著者名/発表者名
      Usama Perwez, Yohei Yamaguchi, Yoshiyuki Shimoda
    • 学会等名
      Building Simulation 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial variation and historical change in occupant behaviour: statistical analysis and application in the USA household2021

    • 著者名/発表者名
      Yuanmeng Li, Yohei Yamaguchi, Chien-fei Chen, Yoshiyuki Shimoda
    • 学会等名
      Building Simulation 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Meta-modelling of operation schedules of commercial buildings based on measured electricity demand data2021

    • 著者名/発表者名
      Yohei Yamaguchi, Fumiya Enokihara, Yoshiyuki Shimoda
    • 学会等名
      Building Simulation 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 業務施設における時刻別電力需要の成分分解と需要特性に基づく類型化2021

    • 著者名/発表者名
      榎原史哉,山口容平,岩井良真,上林由果,下田吉之
    • 学会等名
      第40回エネルギー・資源学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 時系列電力需要データに基づく業務施設稼働スケジュールの抽出と需要推計への応用2021

    • 著者名/発表者名
      大塚敦,山口容平,山下皓太郎,下田吉之
    • 学会等名
      第40回エネルギー・資源学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 日本全国の業務施設ストック経年変化を考慮したエネルギー需要推計2021

    • 著者名/発表者名
      秋沢琴音,山口容平,金範埈,鳴川公彬,下田吉之
    • 学会等名
      第37回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Impact of Urban Morphology on Building Energy Use and Solar Potential of the Commercial Building Stock in Tokyo2021

    • 著者名/発表者名
      Chao Sun,Usama Perwez,山口容平,下田吉之
    • 学会等名
      第37回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of a geo-driven occupant behaviour model for residential building energy demand simulation2021

    • 著者名/発表者名
      Yuanmeng Li,山口容平,下田吉之
    • 学会等名
      第37回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 飲食店のエネルギー需要推計方法の開発と温暖化対策計画2021

    • 著者名/発表者名
      大塚敦, 山口容平, 山下皓太郎, 秋沢琴音, 下田 吉之
    • 学会等名
      2020年度(第50回)空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 住宅・業務施設を統合化した地域エネルギー需給シミュレーション:東京4区市を対象とするケーススタディ2020

    • 著者名/発表者名
      正田悠人,山口容平,芳澤信哉,陳何苗,岡田健志,杉山みなみ,下田吉之,林泰弘
    • 学会等名
      第38回エネルギー・資源学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ボトムアップモデルによる2050年における日本の業務部門エネルギー需要の推計2020

    • 著者名/発表者名
      山口容平,秋沢琴音,北村拓也,金範埈,下田吉之
    • 学会等名
      第38回エネルギー・資源学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新築業務施設のエネルギー性能とその決定要因に関する分析2020

    • 著者名/発表者名
      鳴川公彬, 山口容平, 北村拓也, 秋沢琴音, 下田吉之, 宮田征門
    • 学会等名
      2020年度空気調和・衛生工学会大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Developmentof Geo-spatialbuilding stock model for Japanese Commercial Buildings2020

    • 著者名/発表者名
      Usama Perwez, Yohei YAMAGUCHI, Yoshiyuki SHIMODA
    • 学会等名
      2020年度空気調和・衛生工学会大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 電力需要の時刻変化を再現できるボトムアップ型業務部門エネルギー需要モデルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      山下皓太郎, 北村拓也, 秋沢琴音, 金範埈, 山口容平, 下田吉之
    • 学会等名
      2020年度空気調和・衛生工学会大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 業務部門における給湯設備ストックの集積状況と経年変化の推計2020

    • 著者名/発表者名
      秋沢琴音, 山口容平, 金範埈, 下田吉之
    • 学会等名
      2020年度空気調和・衛生工学会大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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