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2018 年度 実績報告書

都市気候と空調エネルギー需要の相互作用感度(PFB感度)の定量化とその国際比較

研究課題

研究課題/領域番号 16H04441
研究機関明星大学

研究代表者

亀卦川 幸浩  明星大学, 理工学部, 教授 (20409519)

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)
大橋 唯太  岡山理科大学, 生物地球学部, 准教授 (80388917)
高根 雄也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80711952)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード気候変動 / 都市気候 / 空調エネルギー需要 / ポジティブフィードバック / 相互作用感度 / 国際比較
研究実績の概要

都市域での気温と空調エネルギー需要の間に存在するポジティブフィードバック相互作用の感度(以降PFB感度)について、独自の都市気候モデルWRF-CM-BEM(以降モデル)による定量化を試みた。大阪・ロンドン・デリー・ジャカルタのPFB感度を定量化し、今後の気候変動予測におけるPFB 過程のモデル実装の要否を明確化する事を目的とし、以下の成果を得た。

1.建物室温のモデルによる再現性を大阪市内の33軒の住居で実測した室温との比較により検証した結果、概ね良好な再現性が確認された。地域電力需要量と外気温についても検証した結果、モデルは夏季大阪の住宅街とオフィス街の電力需要量を約10%の誤差内で再現可能であり、先行研究を上回る精度が確認された。地上気温についても誤差1.5℃以内の良好な再現性が示された。
2.検証後のモデルを適用し、夏季大阪の電力需要に対するPRB感度を定量化し、実測の感度と比較した。休日に対する平日のエネルギー消費増・排熱増に伴う大阪市域での気温上昇が夏季平日の電力消費を何%押し上げているかを表すPFB感度を定量化した。結果、実測では冷房電力需要に対し約10%のPFB感度が観測され、その感度はモデルにより再現された。これによりPFB 過程のモデル表現の妥当性も検証された。
3.モデルを大阪とジャカルタの2070年頃までの気候予測計算にも適用し、夏季の将来地上気温に対するPFB感度を解析した結果、大阪では住宅街で1.4%、オフィス街で3.3%の感度が算出された。これに対しジャカルタの住宅街とオフィス街では2.5%と3.8%となり、大阪を上回るPFB感度が推計された。この感度増加は、建物壁面における窓面積割合の増加や外気の湿度上昇によると推察された。以上より、PFBは解析対象都市の地上気温や電力需要に対し無視できない影響をもたらす事が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] インド工科大学デリー校(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      インド工科大学デリー校
  • [国際共同研究] バンドン工科大学(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      バンドン工科大学
  • [国際共同研究] レディング大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      レディング大学
  • [雑誌論文] Sensitivity of electricity consumption to air temperature, air humidity and solar radiation at the city-block scale in Osaka, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Y, Ohashi Y, Nabeshima M, Shigeta Y, Kikegawa Y, Ihara T
    • 雑誌名

      Sustainable Cities and Society

      巻: 45 ページ: 38-47

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.scs.2018.10.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] エアコンによる睡眠困難および疲労の障害調整生存年(DALY)の軽減効果 -インドネシア・ジャカルタにおける評価-2019

    • 著者名/発表者名
      桑山忠弘, 山口和貴, 岡田和樹, 亀卦川幸浩, 神田学, Alvin Christopher Galangc Varquez, Nisrina Setyo Darmanto, Prihadi Setyo Darmanto, 井原智彦
    • 雑誌名

      日本LCA学会誌

      巻: 15 ページ: 2-9

    • DOI

      https://doi.org/10.3370/lca.15.2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Observational and computational quantification of the positive feedback interaction between urban climate and electricity consumption in Osaka2018

    • 著者名/発表者名
      Kikegawa Y, Nakajima K, Ohashi Y, Hashimoto Y, Ihara T
    • 学会等名
      10th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] A climatological validation of urban air temperature and electricity demand simulated by a regional climate model coupled with an urban canopy model and a building energy model in an Asian megacity2018

    • 著者名/発表者名
      Takane Y, Kikegawa Y, Hara M, Ihara T, Ohashi Y, Adachi S A, Kondo H, Yamaguchi K, Kaneyasu N
    • 学会等名
      10th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Urban warming and air-conditioning use in a future climate: Evidence of a positive feedback2018

    • 著者名/発表者名
      Takane, Y., Y. Kikegawa, M. Hara, and C. S. B. Grimmond
    • 学会等名
      10th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and verification of urban canopy - building energy coupled model considered multiple building types2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto T, Tashiro T, Hashimoto Y, Yamaguchi K, Kikegawa Y, Ohashi Y, Ihara T
    • 学会等名
      10th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] 夏季大阪市域で実測された都市気温と電力需要の相互作用感度の再現シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      中島一紗, 橋本侑樹, 大橋唯太, 井原智彦, 亀卦川幸浩
    • 学会等名
      日本ヒートアイランド学会第13回全国大会

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公開日: 2019-12-27  

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