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洋上風力発電の大規模導入による地域エネルギーシステムの脱炭素化と新たな価値の創出

研究課題

研究課題/領域番号 21K12361
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分64060:環境政策および環境配慮型社会関連
研究機関秋田大学

研究代表者

古林 敬顕  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (40551528)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード洋上風力発電 / 地域エネルギーシステム / 脱炭素 / エネルギー貯蔵 / 水素 / 再生可能エネルギー / 経済循環 / エネルギーシステム / 脱炭素化 / 地域 / 価値
研究開始時の研究の概要

本研究は、洋上風力発電を大規模導入する地域エネルギーシステムをデザインして、脱炭素化に求められる技術開発、導入設備、政策などを明らかにすると共に、新たに創出される価値を示すことを目的とする。秋田県をケーススタディとして、地域の洋上風力発電の賦存量およびエネルギー需要量を解析する。供給量及び需要量から余剰電力量を推計して、多様な余剰電力の活用によるエネルギー効率、CO2削減効果、経済性を定量評価する。得られた結果から、電力、熱、輸送用燃料を脱炭素化する地域エネルギーシステムをデザインするとともに、経済循環や地域内外の再生可能エネルギーのコスト差等を示すことで、地域の新たな価値の創出に資する。

研究成果の概要

洋上風力発電を大規模導入する地域エネルギーシステムをデザインして、脱炭素化に求められる技術開発、導入設備、政策などを明らかにすると共に、新たに創出される価値を示すことを目的とする。秋田県をケーススタディとして、地域の洋上風力発電の賦存量およびエネルギー需要量を、時間変動を考慮して解析した。供給量及び需要量から余剰電力量を推計して、蓄電池への貯蔵、水素製造等、多様な余剰電力の活用によるエネルギー効率、CO2削減効果、経済性を定量評価した。得られた結果から、電力、熱、輸送用燃料を脱炭素化する地域エネルギーシステムをデザインするとともに、経済循環や地域内外の再生可能エネルギーのコスト差等を示した。

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および社会的意義として、風力発電の大規模導入を考慮した地域エネルギーシステムをデザインしたこと、発生する余剰電力を多様なエネルギー貯蔵で貯蔵することを想定して分析、比較することで、最適な利用方法を明らかにしたこと、再生可能エネルギーの地産地消による経済循環効果、地域と都市部との再生可能エネルギー供給コストの差等、脱炭素化が地域に創出する価値を評価したこと、地域の脱炭素化に向けて求められる技術、政策、インフラなどを明らかにしたこと、得られた成果を県や市町村等の地域自治体や地元企業と共有して、再生可能エネルギーの社会実装に資することが挙げられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The role of biomass energy in a 100% renewable energy system for Akita prefecture, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Furubayashi Takaaki
    • 雑誌名

      Energy Storage and Saving

      巻: 1 号: 3 ページ: 148-152

    • DOI

      10.1016/j.enss.2022.04.003

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Preliminary estimation and analysis of the renewable energy potential of Laguna province, Philippines2023

    • 著者名/発表者名
      Jose Mari Lit, Takaaki Furubayashi
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combining biomass, solar & wind power: optimization analysis and assessment for off-grid rural electrification efforts in Laguna province, Philippines2023

    • 著者名/発表者名
      Jose Mari Lit, Takaaki Furubayashi
    • 学会等名
      11th Asian Conference on Biomass Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 秋田市のごみ焼却排熱を利用した地域熱供給システムの設計2023

    • 著者名/発表者名
      工藤裕太朗,古林敬顕
    • 学会等名
      第19回バイオマス科学会議
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 秋田県の森林簿をもちいた持続可能な木質バイオマス発電量推計2023

    • 著者名/発表者名
      渡辺樹,古林敬顕
    • 学会等名
      第19回バイオマス科学会議
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脱炭素化と地域活性化の両立に向けた秋田のエネルギーフロー分析2023

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕
    • 学会等名
      JAROS 2023 研究発表大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 洋上風力発電を用いる水素製造システムの導入影響評価2023

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕
    • 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
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 秋田県秋田市を対象とするごみ焼却廃熱と雪氷冷熱を利用した地域冷暖房システムの設計2023

    • 著者名/発表者名
      工藤裕太朗,古林敬顕
    • 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
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 洋上風力発電の大規模導入を考慮した地域水素供給システムの設計2022

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕, 小澤暁人, 立川雄也, 吉岡剛, 辻本将晴, 古川智裕, 中島良
    • 学会等名
      2022水素エネルギー協会 特別講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 秋田県の森林簿を用いた持続可能な木質バイオマスのポテンシャル推計及びサプライチェーン構築2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺樹,古林敬顕
    • 学会等名
      第18回バイオマス科学会議
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 洋上風力発電のポテンシャル分析と地域エネルギー需給に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 秋田県を対象とした脱炭素エネルギーシステムにおけるバイオマスの役割2022

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕
    • 学会等名
      第17回バイオマス科学会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of biomass energy in a 100% renewable energy system for Akita prefecture, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Furubayashi
    • 学会等名
      The 16th SDEWES conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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