再生可能エネルギーを賢く使うnepc.or.jp/movie/pdf/koriyama01.pdf · 2015-12-11 ·...

Establishing a Global Identity Creating with the Community

Hirosaki University世界に発信し、地域と共に創造する

弘前大学

北日本新エネルギー研究所North Japan Research Institutefor Sustainable Energy (NJRISE)

再生可能エネルギーを賢く使う

弘前大学神本正行弘前大学神本正行

再生可能エネルギー導入促進フォーラム 2015.11.5(木) ホテルハマツ（郡山）

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弘前大学

北日本新エネルギー研究所North Japan Research Institutefor Sustainable Energy (NJRISE)再生可能エネルギー導入促進フォーラム 2015.11.5(木) ホテルハマツ（郡山）

再生可能エネルギー

(1) クリーン ⇒ 低炭素化

(2) 多くは分散型 ⇒ 災害時にも有効

(3) 雇用への期待 ⇒ 地方創生への貢献

１．はじめに

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弘前大学


原発再稼働してもCO2排出量の削減は不十分

わが国の2030年までの削減目標2013年比で26%減1990年比で18%減

（欧州は1990年比で40%減）


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弘前大学


2030年におけるエネルギーミックス

3E+S- Energy- Environment- Economy- Safety

平成26年度エネルギー白書 (資源エネルギー庁、2015.7)

でも、もっと再エネを増やしたい。

極めて高い目標


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弘前大学


大震災や津波に耐えた分散型エネルギー

家庭用太陽光発電システムや風力発電

-六ヶ所村（日本風力開発（株））- 茨城県鹿島港の洋上風力

2011.3.12


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弘前大学


2．再生可能エネルギーの現状

(1)世界の現状（2014年）① 全エネルギーに占めるシェアは19.1%

② 伸び率は極めて高い

(2) わが国の現状（2013年度）① 全エネルギーの7.5％：自給率が極めて低い

② 太陽光は急激な伸び、太陽熱は停滞

③ 技術は強い


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弘前大学


最終エネルギー消費と再生可能エネルギー

（世界）

http://www.projectsurya.org/cleaner-cooking/


RENEWABLES 2014 GLOBAL STATUS REPORT, REN217



弘前大学


総発電量と再生可能エネルギー（世界）





弘前大学


再生可能エネルギーの導入・普及状況（世界）

風力発電



太陽光発電

太陽熱温水器

バイオ燃料

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熱利用も普及している

風力発電の普及の方が進んでいる



弘前大学


極めて低いわが国のエネルギー自給率

【 2000年代の各国エネルギー自給率】（原子力を含む場合と含まない場合）

【各国エネルギー自給率の推移】（原子力を含む場合）

資源エネルギー庁資料から作成

水力 3.2%新エネ, 地熱等 4.3%原子力 0.4%

2013年度


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弘前大学


太陽光発電は急増

太陽熱温水器の新規設置台数



太陽熱利用は停滞

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弘前大学


地中熱利用が急な立ち上がり設置台数

累積設置台数

合計 : 990閉ループ: 836

http://www.geohpaj.org/introduction/index1/diffusion


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弘前大学


地熱発電の設備容量は小さいが・・・http://geothermal.jogmec.go.jp JOGMEC 順位国名資源量 (万kW)

1 アメリカ 3,9002 インドネシア 2,7003 日本 2,3004 フィリピン 6005 メキシコ 6006 アイスランド 5807 ニュージーランド 3708 イタリア 150

世界各国の主な地熱資源量※ 1万kW = 10MW出典：村岡洋文、OHM、2011.7をもとに作成


タービンのシェアは世界一

資源量は世界３位


設備容量は世界８位

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弘前大学


風力発電におけるベアリングのシェア

Wind Power Capacity and Additions, Top 10 Countries, 2013

風力発電の導入は遅れているが、周辺産業に追い風2013/7/2 7:00 日本経済新聞電子版

風車の巨大化に伴い、炭素繊

維強化プラスチック（ＣＦＲ

Ｐ）の採用が増えている

軸受け（ベアリング）でも日

本メーカーの風車向け世界

シェアは５割と高水準

などなど



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弘前大学


(1)多様な再生可能エネルギー① バランスのとれた導入・普及が必要

② 熱にも注目

(2) 東北地方の特徴① 再生可能エネルギー資源が豊富

② 課題先進地域

③ 熱需要が多い

３．再生可能エネルギーの導入拡大と東北地方の役割

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弘前大学


太陽エネルギーの様々な利用法再生可能エネルギー導入促進フォーラム 2015.11.5(木) ホテルハマツ（郡山）

家庭用太陽光発電（ゼロエネルギーハウス）の例

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太陽光発電以外にも多くの利

用法

• 太陽熱発電

• 太陽熱利用（給湯・暖房等）

• 温室

• ソーラークッカー

• 採光

• 光触媒等



弘前大学


地熱・地中熱の様々な使い方

Hot springs

3 km

to 1

0 km

> 200 C

53 -120 C15 C

10 –

40 m

温泉温泉発電所

地熱発電所冷暖房・給湯

地中熱

融雪


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弘前大学


再生可能エネルギーと関連技術

太陽光発電

風力発電

海洋エネルギー

水力発電

スマートグリッド&スマートコミュニティ

スマートハウス

省エネルギー・ヒートポンプ

水素・燃料電池

地熱エネルギー

バイオマス

太陽熱利用

雪氷熱

再生可能エネルギーを総動員し賢く使う


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弘前大学


エネルギー消費原単位（世帯当たり）


現在、多量の熱を電気、化石燃料で供給

用途別エネルギー消費（世帯当たり）

再生可能エネの直接熱利用を進める意義


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弘前大学

北日本新エネルギー研究所North Japan Research Institute

for Sustainable Energy (NJRISE)

風力、地熱、潮力にも恵まれた東北地方

「風力発電導入ガイドブック2008」（2008, NEDO）

日本の局所風況マップ

53～120℃熱水系資源分布（村岡・大里（2010））


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流速は1～3ノット(0.5～1.5m/s)，最大で7ノット(3.6m/s)北海道沿岸水路誌海上保安庁平成１５年

津軽海峡海流



弘前大学


様々なバイオマス資源が存在

果樹剪定枝

稲わら

林地残材

NEDO バイオマス賦存量・利用可能量の推計http://www.nedo.go.jp/library/biomass/index.html


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弘前大学


東北の日射量は決して少なくない

出典：太陽光発電フィールドテスト事業に関するガイドライン（設計施工・システム編）（2010, NEDO）

日本の年間最適傾斜角の斜面日射量（kWh/m2･d）


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弘前大学


(1) 再生可能エネで作る快適なコミュニティ

(2) スマートコミュニティは再生可能エネの導入を促進


４．再生可能エネルギーとスマートコミュニティ

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弘前大学


スマートコミュニティの構成「・・・等の分散型エネルギーを用いつつ、ＩＴや蓄電池等の技術を活

用したエネルギーマネジメントシステム（EMS)を通じて、・・エネルギーの利活用を最適化するとともに・・・他の生活支援サービスも取

り込んだ新たな社会システムを構築・・・」（「エネルギー基本計画」）。

第16回次世代エネルギー・社会システム協議会資料（H24.4.24 資源エネルギー庁）


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弘前大学


コミュニティと地域をつなぎ世界とつなぐ

エネルギーネットワークの将来イメージ


情報ネットワークは省略

http://www.ssb-foundation.com/

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弘前大学


弘前大学における研究事例


潮流発電

メタンガス発電

地熱発電温泉発電

地中熱による融雪

燃料電池

バイオマス燃料化

配電ネットワーク

直接還元によるSi製造 ICTによる省エネ

http://www.ssb-foundation.com/

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弘前大学


送電網の強化が不可欠

連系制約マッピング（東北電力） https://www.tohoku-epco.co.jp/jiyuka/renkei.htm）


平成25年度エネルギー白書(資源エネルギー庁、2014.6)

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弘前大学


周波数調整力の不足

低炭素社会実現のための次世代送配電ネットワークの構築に向けて～次世代送配電ネットワーク研究会報告書～平成22 年4 月次世代送配電ネットワーク研究会

電圧変動

エネルギーマネジメントが不可欠


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弘前大学


1. 機器

高性能な機器の導入

2. システム構成

分散と集中の適度なバランス

安定な（柔軟な）エネルギー源の積極的導入

再生可能エネルギーの直接熱利用を推進

3. エネルギーマネジメント

貯蔵装置（二次電池等の電力貯蔵、蓄熱等）の導入

電力、燃料（水素）、熱、情報の統合ネットワーク

スマート化の方策

再生可能エネルギーを大量導入するには、様々な再生可能エネルギーを総動員し、賢く使うべき ⇒ スマートコミュニティ

送電網の強化は必須


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弘前大学

北日本新エネルギー研究所North Japan Research Institutefor Sustainable Energy (NJRISE)太陽光発電に関係したEM（4地域実証）

直流給電

レドックスフロー電池

PV & PCS

SCADA Liイオン電池Supervisory Control And Data Acquisition

資源エネルギー庁資料より

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弘前大学

北日本新エネルギー研究所North Japan Research Institutefor Sustainable Energy (NJRISE)見える化とDR（デマンドレスポンス）

２０１２年度、２０１３年度の実証結果として電気料金型ディマンドリスポンスによって２割のピークカットが継続的に可能であることを確認。また、ピーク別料金（ＣＰＰ）の価格を高くした場合でも、その効果は飛躍的に伸びるわけではないことも確認。

第16回次世代エネルギー・社会システム協議会資料（H24.4.24 資源エネルギー庁）31



弘前大学


(1) 事例紹介

(2) 実施状況の概要-再生可能エネルギー熱利用加速化支援対策費補助金

-独立型再生可能エネルギー発電システム等対策費補助金

(3) 今後への期待


５．事例と補助金の実施状況

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弘前大学


震災からの復興と再生可能エネの熱利用

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弘前大学


バイオマス原料

久慈市や近隣市町村の豊富な森林資源を利用

【広葉樹、アカマツ、スギ等】

久慈市大規模園芸団地用バイオマス供給施設整備事業（平成26年度～平成27年度）

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弘前大学


バイオマスで林業再生


産総研構造材料研究部門

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耐火・耐震性高い新建材を活用

した大型公共施設やホテルが相

次いで登場する：高知県自治会

館、福祉施設（奈良市）、ホテル

（ハウスてん）等。

高断熱性能を活かした新

建材が開発されている。

バイオマスによるエネルギー生産と省エネ新建材等の利用による林業の活性化



弘前大学


被災地支援の取組と再生可能エネ熱利用

震災被災者支援を契機として市とＪＡが連携強化

→ 東日本大震災により被災した宮城県亘理町のいちご生産者の

受入・支援をＪＡが積極的に進め、いちご栽培の定着拡大を目

指した取組を推進

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弘前大学


伊達市就農支援研修センタ－地中熱ハウス設置事業（平成26年度）

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弘前大学


乳牛哺育舎施設地中熱交換システム平成23年度再生可能エネルギー熱利用加速化支援対策事業

熱利用DE”ヒートアップ”!! ～熱利用事例のご紹介（経済産業省北海道経済産業局, 平成25年2月）www.hkd.meti.go.jp/hokne/20130220/pamphlet.pdf

冬季

生後1年以内の乳牛の死

亡事故が減少し、肺炎対

策用の抗生物質の使用量

が例年の半分以下に減少。

夏季

地中から得た冷風を送る

ことにより、乳量や受胎率

の低下を防ぐことができる。

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弘前大学


再生可能エネルギー熱利用加速化支援対策費補助金

独立型再生可能エネルギー発電システム等対策費補助金

補助事業者・補助率

1/2

1/339



弘前大学


補助金交付状況

再生熱累計727 件121 億円

独立型累計431 件44 億円

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弘前大学


導入状況（件数）

独立型太陽光発電が98%

再生熱太陽熱利用（43％）地中熱利用（35%）

で全体の約8割

太陽光発電（50kW以上）

太陽光発電(50kW未満)41



弘前大学


再生熱導入状況（地域別・業種別）再生熱導入状況（地域別・業種別）

独立型も同じ傾向

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弘前大学


熱供給先の用途

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弘前大学


熱供給量（平成26年度）

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弘前大学


６．おわりに

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弘前大学


普及を持続的にするには

人材育成雇用創出[SRREN]

技術のサイクル

市場のサイクル

技術開発産業創造市場開発

様々なバリアを克服


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弘前大学


経済性と市場におけるバリア

情報と知識に関わるバリア

社会文化的バリア

制度面のバリア

経済性と市場におけるバリア

情報と知識に関わるバリア

社会文化的バリア

制度面のバリア

普及を阻害する様々なバリア

- これらのバリアをいかに克服するか

• 津軽海峡は海流発電の適地• 漁業関係者の同意が不可欠

• 温泉発電（バイナリ̶発電）は温泉業者にもメリット


- よい実施例を積み重ね、多くの利害関係者に知って貰うことが必要

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