| 研究課題/領域番号 |
23K11520
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64050:循環型社会システム関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小端 拓郎 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (00527129)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 都市の脱炭素化 / 屋根上太陽光発電 / EV / V2H / 分散型電源 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2050年カーボンニュートラルの実現にあたって、国土の限られた日本では今後大幅な技術進展が期待できる屋根上太陽光発電の活用が重要である。都市には、住宅街、商店街、ビジネス街などがあり、建物の形状、自動車数、エネルギー使用パターンが大きく異なる。そこで、本研究では、屋根上太陽光発電の経済性を高めるための脱炭素技術オプション（EV、蓄電池、蓄熱、暖房・給湯の電化等）を街区レベルで評価し、これらの技術実装へ向けた都市の脱炭素化の最適な道筋を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
2023年は、世界の平均気温が産業革命以前に比べて1.45℃高かった。1.5℃目標もすでに、急速に難しくなってきている。しかし、CO2排出の削減のスピードは十分とは言えない。本研究で提案している屋根上太陽光発電システムとEVを蓄電池として活用することで、普及の進むEVと価格低下の進む屋根上太陽光発電の組み合わせにより、近い将来、大幅な都市の脱炭素化とエネルギー経費の削減に繋がる可能性がある。
令和5年度は、京都市の分析において1kmメッシュごとの建物面積から見積もった屋根面積の合計、建物の使用目的ごとの床面積の合計値、その値から建物エネルギーモデルを使って１年間時間毎のエネルギー需要の見積もり、住宅として使用されている床面積で按分した各メッシュの自動車台数を見積もった。また、気象データを使って１年間時間毎の発電量の見積もりも行った。これらのデータから、経済・エネルギーモデルを使って技術経済性分析を行った。その結果、各メッシュの最大屋根上太陽光発電容量、経済性の最も高くなる太陽光発電の容量、年間発電量、自家消費率、エネルギー充足率、電力自給率、CO2排出削減率、エネルギーコスト削減率を計算した。また、FITあり、FITなし、2018年と、2030年の技術コスト見積もりを使ったシナリオ分析を行った。
これまでの研究結果では、京都市全体における屋根上PVとEVによる結果(Kobashi et al., Applied Energy, 2020)しか得られていなかったが、この結果により市内部のより詳しい結果を得られることができた。この研究は、カタールのドーハで行われたApplied Energyの学会ICAE2023で研究発表を行い、研究はApplied Energyに投稿することを推薦された。現在、投稿の準備を進めているところである。今後は、電力系統制約を考慮した分析を開始する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
分析も十分行われドーハで行われた国際学会で発表ができた。また、１編目の論文の投稿の準備を進めており、2年目には予定通り１編出版される予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究は、各メッシュの余剰電力を電力系統を使って配分することで、京都市の各街区がどのような役割（発電、消費、蓄電等）を担うか研究する。
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