| 研究課題/領域番号 |
23K26240
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01546 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22060:土木環境システム関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立環境研究所 |
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研究代表者 |
平野 勇二郎 国立研究開発法人国立環境研究所, 社会システム領域, 主幹研究員 (70436319)
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| 研究分担者 |
井原 智彦 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30392591)
吉田 友紀子 茨城大学, 応用理工学野, 助教 (40391172)
吉田 崇紘 東京大学, 空間情報科学研究センター, 講師 (60826767)
鳴海 大典 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (80314368)
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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 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2023年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 再生可能エネルギー / 地域新電力 / エネルギー地産地消 / 需給バランス調整 / 評価システム / 計画評価システム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
再生可能エネルギー利活用によるエネルギーマネジメントを組み込んだ地域エネルギー事業の計画・評価システムを構築するため、従前から開発を進めてきた需要家への電力・熱供給を対象とした計画・評価システムを基盤とし、地域外への売電も含めて最適化する手法を提案し、その社会実装に向けた検討を行う。このため、まず標準年において地域内の電力需要と電力市場取引価格、再生可能エネルギー発電量に応じた電力需給バランス調整をシミュレーション評価する。この結果に基づいて地域条件に応じた最適な地域エネルギーシステムを計画・評価し、自治体担当者との協議を踏まえて環境政策への貢献に向けた提案を行う。
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| 研究実績の概要 |
地域スケールで再生可能エネルギー導入時のエネルギーマネジメントの計画を支援する地域エネルギー計画・評価システムを拡張し、実運用段階の地域新電力会社との連携により事業性や環境性を評価する研究を開始した。エネルギー需要側の評価手法として、都市的条件のケーススタディ地域として設定した日立市において、自治体スケールでBEST専門版及びBEST-Hによる空調負荷シミュレーション時刻別エネルギー需要を推定し、用途別の実態を把握した。従前から自治体連携研究のケーススタディ地域として設定した福島県新地町において、4地点で年間にわたる日射量や風速を観測した。この観測データを用いて、GIS上で小型風力発電ポテンシャルを簡易に評価する方法を開発し、ポテンシャルを評価するとともに精度を検証した。また、再生可能エネルギー導入拡大のポテンシャルが高い営農型太陽光発電の普及可能性を検討するため、作物ごとの作付面積より遮光率を設定し、かつ発電量が最大となる方位角・傾斜角を設定することで、太陽光発電ポテンシャルを評価した。また、農業の過去の燃料別エネルギー需要の推移を整理し、将来の需要を推計した。さらに、新地エネルギーセンターの高CO2濃度の排ガスの農業利用等も踏まえて、エネルギー地産地消に向けた検討を進めた。これと併せて、研究分担者がこれまでに構築してきた岡山県真庭市における評価プラットフォーム（建築ストック、世帯情報、森林ストック、日常移動状況、再生可能エネルギー量など）を用いて、2050年までのエネルギー消費量やCO2排出量をボトムアップ手法により予測し、2050年のカーボンニュートラル実現に向けた将来シナリオ（居住区モデル・エネルギーシステム）の在り方をシミュレーションに基づき検討した。
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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
開発を進めている再生可能エネルギー買取制度を併用した地域エネルギー計画評価システムについて、当初の計画通りに技術開発を進めるともに、具体の地域新電力会社などを含めた地域ステークホルダーとの協議も当初の計画通りに開始した。エネルギー需要予測研究では、計画通りに標準的な夫婦と子世帯において詳細な行動スケジュールを元に家庭部門消費量の推計を実施した。また、典型的な業務部門のエネルギー需要を把握する作業として、大学キャンパスの電力量を元に事務室、講義室、研究室別に把握を完了した。現在は、V2H家庭放電モデルを構築し、家庭部門のエネルギー需要削減可能性を検討しているところである。福島県新地町での気象観測が問題なく継続できており、また、小型風力については詳細な評価、営農型太陽光発電についても大まかな評価ができるなど、エネルギー供給側の評価は順調に進んでいる。こうした状況から、全体として概ね当初の計画通りに進捗していると判断している。
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| 今後の研究の推進方策 |
地域エネルギー計画評価システムの実装に向けた技術開発として、自営線を活用した特定供給による地域エネルギー供給事業を従前からモデル地域として進めてきており、今後は地域新電力会社における実運用データに基づき再現性の検証を拡張を進めるとともに、汎用的な計画・評価システムとして実装する。システム開発研究では、まず建築物の季節別・時間別エネルギー需要を推計し、地産地消型エネルギー事業の計画や評価の枠組みを検討するための需要量情報を整理する。気象による変動を踏まえた需要予測手法を確立するため、太陽光発電や風力発電などの気象の影響を受ける再生可能エネルギーとバイオマスなどの制御可能な再生可能エネルギーを効率的に組み合わせたエネルギーマネジメントの方策を検討する。都市的条件のケーススタディ地域として、茨城県日立市では、太陽光発電及び風力発電による再生エネルギー導入の可能性を試算する。また、電気自動車普及率も併せて検討を行い、災害時に必要となる蓄電必要量などと合わせてGXまちづくりを総合的に検討する。福島県新地町の研究では、他の再生可能エネルギーについても検討するとともに、再生可能エネルギーの受け皿であるエネルギー需要の推移および今後の省エネ・電化について検討していく予定である。岡山県真庭市の研究では、昨年度の成果であるシナリオ分析結果をコミュニケーションツールとして活用し、ビジョニングワークショップ（市民会議）の開催、さらにはアンケートによる意向調査を行なうことで、市民意向を踏まえたカーボンニュートラル実現への道筋を検討する。
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