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2016 年度 実績報告書

エネルギーの多様性と技術習熟を考慮したスマートエネルギーシステムの最適設計

研究課題

研究課題/領域番号 25281060
研究機関東北大学

研究代表者

中田 俊彦  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20260416)

研究分担者 古林 敬顕  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40551528)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード地域エネルギーシステム / 最適設計 / 地理情報 / 再生可能エネルギー / スマートシティ
研究実績の概要

本研究では、地域データを取得してエネルギーの賦存量、需要量、大規模システムとの連携等に関する空間情報のデータベースを作成し、地域特性を考慮した設計手法を構築する。また、構築した手法を対象地域に適用し、大規模システムと小規模システムを統合した、最適な地域エネルギーシステムをデザインした。中長期シナリオを解析し、2050年までの地域エネルギーバランスの変遷を示した。さらに、得られた結果を青森県弘前市、岩手県宮古市、宮城県山元町、山形県最上町等のスマートコミュニティ構想の詳細設計に反映し、地域実装に資することができた。
当該年度は、前年度までに作成したデータベースを更新した。特に、県の運輸部門や業務部門のエネルギー需要量の統計データを用いて、対象地域の需要量を詳細に推計した。更新したデータベースを用いて、地域特性を考慮したエネルギーシステムを新たに最適設計して、エネルギー効率、温室効果ガス排出量、経済波及効果等を定量的に示した。得られた結果を基に、2050年までのエネルギーシステムの変遷を解析した。累積導入量や知識ストックの増加に伴い価格が減少する技術習熟を考慮し、今後求められる技術開発や政策を示した。また、中田がスマートコミュニティ導入促進事業委員会の委員等を務めている青森県弘前市、岩手県宮古市等を対象として、最適化結果に基づくスマートエネルギーシステムを、スマートコミュニティの詳細設計に反映した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] ロジスティクスとエネルギー空間情報を組み合わせた木質バイオマス利活用システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      佐竹宏貴, 古林敬顕, 中田俊彦, 河西英一
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 62 ページ: 45-53

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 木質バイオマス高比率混焼システムへの挑戦2017

    • 著者名/発表者名
      河西英一, 福島仁, 田村雅人, 犬伏和之, 中田俊彦
    • 雑誌名

      IHI技報

      巻: 57 ページ: 76-93

    • 査読あり
  • [雑誌論文] エネルギーセキュリティ及びレジリエンスの評価手法の提案と日本のエネルギー需給を対象とするケーススタディ2017

    • 著者名/発表者名
      蔡亮成, 古林敬顕, 中田俊彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00161

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induced technological change and the timing of public R&D investment in the Japanese electricity sector considering a two-factor learning curve2017

    • 著者名/発表者名
      Usui, T., Furubayashi, T. & Nakata, T.
    • 雑誌名

      Clean Technologies and Environmental Policy

      巻: - ページ: 1-14

    • DOI

      10.1007/s10098-017-1333-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel approach for analyzing the food-energy nexus through on-farm energy generation2017

    • 著者名/発表者名
      M. Cuberos Balda, T. Furubayashi, T. Nakata
    • 雑誌名

      Clean Technologies and Environmental Policy

      巻: 19 ページ: 1003-1019

    • DOI

      10.1007/s10098-016-1295-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スマートコミュニティの実装に向けた地域エネルギー需給構成の分析とエネルギー空間情報の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      瀧田祐樹, 古林敬顕, 中田俊彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00100

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空間情報を考慮したカーボンフリー水素のポテンシャル推計及び経済性評価2016

    • 著者名/発表者名
      勝又遼太, 古林敬顕, 中田俊彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00119

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地域資源・経済循環を考慮する持続可能エネルギーシステムの設計2016

    • 著者名/発表者名
      菊池美南, 古林敬顕, 中田俊彦
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 72 ページ: 269-276

    • DOI

      10.2208/jscejer.72.II_269

    • 査読あり
  • [学会発表] エネルギー需要の空間分布に基づく地域エネルギーシステムの設計2017

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      砂防会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [学会発表] 資源とエネルギーのネクサスを考慮した自動車リサイクルの性能評価Inventory analysis of woody biomass utilization system considering different types of pre-processing and energy conversion technologies2017

    • 著者名/発表者名
      Fernando Sato、古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      砂防会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [学会発表] 資源と需要の空間情報分布に基づく地域エネルギーシステムの準最適設計2017

    • 著者名/発表者名
      井上憲輝、古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      砂防会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [学会発表] 家庭部門におけるエネルギーフローの作成とエネルギー消費特性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      川島彩貴、古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      砂防会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [学会発表] 森林資源の空間情報に基づく木質バイオマスサプライチェーンの最適設計2017

    • 著者名/発表者名
      佐竹宏貴、古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第12回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-01-18 – 2017-01-19
  • [学会発表] 地域のエネルギー需要分布を考慮した木質バイオマス供給システムの設計2017

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第12回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-01-18 – 2017-01-19
  • [学会発表] 木質バイオマス資源の空間情報を利用した機械化伐出システムの提案と性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      岡野航介、古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第12回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-01-18 – 2017-01-19
  • [学会発表] WOODY BIOMASS POTENTIAL ESTIMATION BASED ON THE WOOD FLOW IN JAPAN2016

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Furubayashi, Toshihiko Nakata
    • 学会等名
      24th European Biomass Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Rai Amsterdam Exhibition and Convention Center (Amsterdam, Netherlands)
    • 年月日
      2016-06-07 – 2016-06-09
    • 国際学会
  • [図書] Advances in Steam Turbines for Modern Power Plants2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tanuma, Ed., T. Nakata, et. al.
    • 総ページ数
      568
    • 出版者
      Elsevier/ Woodhead Publishing
  • [図書] 岐路に立つ震災復興 地域の再生か消滅か2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川公一, 保母武彦, 尾崎寛直, 関耕平, 片山知史, 帯谷博明, 石田信隆, 中川恵, 立花敏, 中田俊彦, 本間照雄, 板倉有紀, 土田久美子
    • 総ページ数
      312
    • 出版者
      東京大学出版会

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公開日: 2018-01-16  

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