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2019 年度 実績報告書

低炭素とレジリエンスを両立する持続可能なCO2フリー水素供給システムの設計

研究課題

研究課題/領域番号 17K00658
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, 講師 (40551528)

研究分担者 中田 俊彦  東北大学, 工学研究科, 教授 (20260416)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードCO2フリー水素 / 再生可能エネルギー / エネルギーシステム / 脱炭素社会
研究実績の概要

本研究は、日本の脱炭素社会に向けて、再生可能エネルギー由来のCO2フリー水素のポテンシャル及びCO2削減効果を評価するとともに、水素エネルギーを利用した地域エネルギーシステムを設計した。まず、日射量や風況などの気候条件や土地利用条件等の地域ごとに異なる地域特性をデータベース化し、地理情報と組み合わせることで、水電解装置の規模と効率を考慮したCO2フリー水素のポテンシャルマップを作成した。得られたCO2フリー水素のポテンシャルマップと、道路網、電力網等の輸送ネットワークを組み合わせて、CO2フリー水素供給システムを設計して、需要地への供給に伴うエネルギーやコストを解析した。また、水素供給システムのインベントリ分析と、エネルギー経済モデルを組み合わせることで、運輸部門の低炭素化に向けたシナリオを分析した。さらに、電力、熱、輸送用燃料として水素を利用した場合のCO2排出量及びコストを、既存のシステム、化石燃料由来の水素や他の再生可能エネルギーを用いたシステムと比較することで、CO2フリー水素の利用が低炭素化及びレジリエンスに与える影響を評価した。構築した水素供給システムと、蓄電池など水素以外のエネルギー貯蔵技術などを考慮した地域エネルギーシステムの設計手法を組み合わせて、東北地方や秋田県を対象としたエネルギーシステムを設計することで、脱炭素化とレジリエンスを両立する社会システムの構築に求められる技術開発、インフラ整備、政策などを示した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 中山間地域における持続可能な森林利用のための伐出工程機械化の生産性評価2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 高士、古林 敬顕、根本 和宜、中田 俊彦
    • 雑誌名

      森林利用学会誌

      巻: 35 ページ: n/a~

    • DOI

      10.18945/jjfes.35.15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Well-to-wheel analysis and a feasibility study of fuel cell vehicles in the passenger transportation sector2019

    • 著者名/発表者名
      UCHIDA Teruhisa、FURUBAYASHI Takaaki、NAKATA Toshihiko
    • 雑誌名

      Transactions of the JSME (in Japanese)

      巻: 85 ページ: 1~18

    • DOI

      10.1299/transjsme.18-00122

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design and Analysis of District Heating Systems Utilizing Excess Heat in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Shin、Furubayashi Takaaki、Nakata Toshihiko
    • 雑誌名

      Energies

      巻: 12 ページ: 1202~1202

    • DOI

      10.3390/en12071202

    • 査読あり
  • [学会発表] 多様な再生可能エネルギーを考慮した持続可能な地域エネルギー需給の分析2020

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕
    • 学会等名
      第36回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
  • [学会発表] 地域のエネルギーフロー分析に基づく再生可能エネルギーの導入影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕
    • 学会等名
      超異分野学会 富谷フォーラム201
  • [学会発表] 多様な再生可能エネルギーを考慮した地域エネルギーフローの分析2019

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕
    • 学会等名
      第15回バイオマス科学会議
  • [学会発表] Analysis of biomass energy system considering various renewable energies: Case study in Akita prefecture2019

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Furubayashi
    • 学会等名
      7th Asian Conference on Biomass Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy flow analysis for zero carbon society in Japan’s regional area: Case study in Akita2019

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Furubayashi
    • 学会等名
      EcoDesign2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 脱炭素社会に向けた秋田県のエネルギーフロー分析および持続可能性評価2019

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕
    • 学会等名
      日本機械学会技術と社会部門講演会

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公開日: 2021-01-27  

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