研究課題/領域番号 |
20K22455
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研究種目 |
研究活動スタート支援
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
0304:建築学およびその関連分野
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研究機関 | 国立研究開発法人建築研究所 |
研究代表者 |
上野 貴広 国立研究開発法人建築研究所, 環境研究グループ, 研究員 (80881804)
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研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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キーワード | 地域熱電併給 / 地域冷暖房 / 電力需要 / 熱需要 / カーボンニュートラル / レジリエンス / ライフサイクルCO2排出量 / ライフスパン / 地域エネルギー供給 / エネルギー需要 / 長期最適化 / 脱炭素 / 分散型電源 |
研究開始時の研究の概要 |
日本政府は省CO2化、エネルギー供給の分散化を進めるため、地域エネルギー供給システムの普及を推進している。本システムは地域単位で集約させたエネルギー供給設備から、複数の建物に熱や電力を送ることで、省エネルギー上の様々な利点を持つ。しかし、数十年単位で稼働させるため、需要家建物の変遷や系統電力の効率向上といった、地域情勢の変遷がシステムの性能に大きな影響を与える。そこで本研究では、地域情勢の変遷にも対応した地域エネルギー供給システムの長期最適化手法を構築する。さらに、災害時における地域の事業継続性の検証などを基に、外的要因の変化に高いレジリエンスを持ちながら、高効率な設備構成や運転設定を導く。
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研究成果の概要 |
本研究開発課題は、地域情勢の変遷にも対応した地域エネルギー供給システムの長期最適化手法の構築を目的としている。本システムの事例調査を基に空気熱源式ヒートポンプやターボ冷凍機といった空調熱源設備、コージェネレーションシステム、太陽光発電パネル、蓄電池、蓄熱槽を組み込んだ地域エネルギー供給システムのシミュレーションモデルを開発した。 開発したシミュレーションモデルを用いて、複数の計算対象地域に対して、モデル上にてシステムを構築し、ライフスパンにおける一次エネルギー消費量やCO2排出量などの削減効果を5分間隔で計算し評価することで、各削減効果に対して最適な設備構成や運転設定について検討した。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
日本における地域エネルギー供給システムは50年の歴史を有しており、累計導入数も150を超えている。その多くは熱供給システムとして1990年代に導入されているため、30年近く経過した現在では、多くの供給設備が改修時期を迎えていると考えられる。 このことから、本研究は国内の地域エネルギー供給システムにおいて、これまでの知見を活かした長期間における最適な設備構成・運用計画へのニーズに応えるものである。
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