地域自立型自然エネルギー需給システムの最適設計と環境影響評価

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14580581
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中田 俊彦 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20260416)
• キーワード: 再生可能エネルギー / 風力発雷 / 太陽光 / 経済性評価 / エネルギーシステム / コスト / 二酸化炭素 / 自然エネルギー

研究概要

複数の再生可能エネルギーを組み合わせた地域総合自然エネルギーシステムの運用特性、経済性とCO_2排出量への影響を評価し、以下のことが明らかになった。
1.エネルギーシステムの運用特性について
風力発電、太陽光発電、バイオマス発電、GHPの4種類の再生可能エネルギーについて導入の可能性を検討した。風力発電とGHPについては、経済的に導入することが可能であることが明らかとなった。反対に、太陽光発電とバイオマス発電についてはほとんど導入されないことが明らかとなった。
この理由として、風力発電は、単位発電容量あたりの建設費が安く、燃料費がかからないため、供給する電力の価格は、1kWhあたり2〜3cents(1cent=1.2円)と非常に安価であるためであると考えられる。
2.CO_2排出量について
地域総合自然エネルギーシステムを利用した場合の二酸化炭素CO_2排出量を算定した。従来型のエネルギーシステムと比較すると、対象地域で1年間に72%のCO_2排出量が削減できることが明らかとなった。
将来、京都議定書が発効されると、各地方自治体に削減目標が課せられると想定される。この地域総合自然エネルギーシステムは、CO_2削減目標の達成のために、有効な方策であると考えられる。
3.エネルギーシステムの運用コストについて
地域総合自然エネルギーシステムの1年間の運用コストを算出した。従来型のエネルギーシステムと比較すると、8%のコスト削減が可能となり、余剰電力の売却分も考慮すると12%のコスト削減が可能となる。また、地域総合自然エネルギーシステムは再生可能エネルギーを利用するため、従来型のエネルギーシステムに比べ化石燃料の消費量が少ない。将来、北欧等で導入されているような炭素税が課税される場合^<28)>、化石燃料の消費量が少ない地域総合自然エネルギーシステムを利用することによって、エネルギーシステムのコストの削減効果はますます大きくなると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] 衣笠良, 中田俊彦: "燃料電池自動車導入に伴う運輸部門エネルギーシステムへの影響"エネルギー・資源. 24・2(印刷中). 1-10 (2003)
• [文献書誌] T.Nakata: "Energy modeling on cleaner vehicles for reducing CO2 emissions in Japan"Journal of Cleaner Production. 11・4. 389-396 (2003)
• [文献書誌] 芦名秀一, 中田俊彦: "地域エネルギー・経済モデルの開発と岩手県環境政策オプションの検討"第19回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス. 1. 93-96 (2003)
• [文献書誌] 衣笠良, 中田俊彦: "クリーンコール技術導入についての経済性評価と推進オプションの検討"第19回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス. 1. 245-250 (2003)
• [文献書誌] 浦邉理郎, 中田俊彦: "循環型社会の実現に向けた廃棄物のエネルギー利用及び経済性の検討"第19回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス. 1. 343-348 (2003)
• [文献書誌] 久保一雄, 中田俊彦: "総合自然エネルギーシステムの統合評価"第19回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス. 1. 663-668 (2003)
• [文献書誌] 竹中興慈, 野家啓一, 中田俊彦他: "アメリカを知る技法"宝文堂. 215 (2003)