原田達朗 (九州大学 炭素資源国際教育研究センター 教授) [PDFファイル

再生可能電源導入とクラスター構想
－九州地域での事業展開－
九州大学 炭素資源国際研究センター
平成28年9月26日
COI ワークショップ 東京
原田 達朗
 COP21目標をバックキャスト
・ エネルギーセクターの低炭素化
・ エネルギーセクター以外への波及、対応の方向性
 需要家が需給を意識する クラスター構想
・ 地域（コミュニティ）の資産を最大限活用
・ 電力安定化に係る送電投資抑制への貢献
 地域連携（クラスター連携）支援
・ 地域再エネ利用拡大を目指す地方自治体を産学官連携で支援
・ 地域の電力需要、再エネ出力予測
・ エネルギーデータの地域サービスへの展開
 九州大学キャンパス統合EMSの検討
・ 筑紫地区で福岡県、春日市とともにEMS社会実装モデル
・ 九大キャンパス周辺と地域性を反映したEMS、さらに統合
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日本のCO2排出
Table
CO2 emission of each sectors in Japan (2014FY)
National Institute for Environmental Studies, Japan
Sectors
Emission of each
sector (Mt)
Share (%)
Energy Industries (power plant, etc.)
Industrial (factories, etc.)
Transportation (automobiles, etc.)
507
340
208
40
27
16
Commercial and other (commercial and service establishments, etc.）
80
6
Residential
Industrial processes (limestone consumption, etc.)
Waste (waste plastic, incineration of waste oil)
Agriculture, other
total
55
46
29
1
1,265
4
4
2
0.1
100
3
3
日本の電源構成 （エネルギーセクター）
120
992,400GWh
980,800GWh
27％
20－22％
Constituent ratio／％
100
Require of addition
100,000ー130,000GWh
Geo 1.0－1.1％
Bio 3.7－4.6％
80
Wind 1.7％
11％
22－24％
Solar 7.0％
Hydro 8.8－9.2％
60
27％
27％
40
Nuc.
Ren.
LNG
20
24％
Coal
26％
12％
0
2001－2010FY
1
Mean of configuration
3％
2030FY
2
(Target)
Oil
LPG
出所：経済産業省（METI）資源エネルギー庁
長期エネルギー需給見通し、エネルギー白書
※2001－2010年の平均電力需要は、上記資料の エネルギー
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需要および電灯電力使用量推移を元に計算。
エネルギーセクターの低炭素化によるCO2削減効果
CO2 emission in Comparison Fiscal Year (2013) : ca 1,400 Mt
Total Amount of CO2 Emission Reduction Target in 2030FY : 1,400 mt×26% = 364 Mt
CO2 emission of power plants in 2013FY : 1,400 Mt ×40% = 560 Mt
(50%)
32% Increasing of CO2 Offset Power : 560 Mt ×33% = 185 Mt
Table Configuration ratio of Japan Power Supply（％）
Renewable
Nuclear
Gas
Coal
Oil
2013FY （0.59 kg/kWh）
11
1
43
30
15
2030FY （0.40 kg/kWh）
23
21
27
26
3
12
20
▲16
▲4
▲12
CO2 Offset Power
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COP２１ CO2削減目論見
 2030年までに2013年比▲26％（3.6億t）のCO2削減が目標
 エネルギーセクター（発電所）のCO2排出量は日本の総排出量の40％
 2030年電源構成目標
・ CO2フリー電源比率を2013年度比32％積増し
・ 約1.8億t CO2 削減効果期待
エネルギーセクター対策で日本の削減目標の50％分を期待
 工業、輸送、商業、家庭分野の低炭素化
・ 省エネルギー（LED）
・ 電化推進（水素、電気自動車、HP）
 低炭素電気利用拡大に伴う対策費削減
・ 需要予測、再エネ出力予測、EMS
・ 自家消費、地産地消推進（クラスター構想）
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クラスターイメージ（需要家自ら需給をマネージメント）
• 需要家コミュニティ自ら、需給をマネージメント組織を組成
• 再エネ含むエリアの電源を最大限エリアで利用
 再エネを優先利用する（Renewable First）
 再エネを前提としたエネルギー転換（電化）
 地域の再エネ、分散電源、蓄熱、バッテリー
など地域資産運用効率向上
 地域防災、減災効果
系統安定化投資抑制
（需要を予測できうる需要家）
・ 地産地消で系統容量低減
・ 系統安定化にクラスター参加
・ 低炭素電源優先利用
・ 大型電源計画運用
図
クラスターのイメージ
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クラスターイメージ（将来の輸送との融合例） アンシラリー
CO2フリー農業
各クラスターの
水素の適正製造／在庫管理
電気自動車／バッテリー管理
C
B
将来クラスター間の自
動車の移動は送電と
水素自動車
同じ効果
A
A
自動車のチャージは電気発生元が有利
700気圧水素1m3 ＝ 2,100,000 kcal/m3
ＦＩＴ型電源
＝ 2,400 kWh/m3
700気圧水素1m3 の移動は2,400kWh/m3と同等
大型電源
● 2,400kWhの電力託送料金は
低圧 21,600円 （9円／kWh）
高圧 9,600円
（4円／kWh）
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エネルギー分野地域連携（産官学）
ビッグデータを活用した地域新電力支援のための「インバランスリスクゼロを目指した電力
需給オペレーションシステム」実証実験開始（2015.11.02）
鹿児島県肝付町も参加（２０１６．０３．２9）
福岡県みやま市(市長 西原 親様)と、国立大学法人九州
大学の炭素資源国際教育研究センター、共進化社会シ
ステム創成拠点は、平成27年11月2日、再生可能エネル
ギー出力、気象、時間帯、電力消費、消費者行動の関係
分析など、いわゆるビッグデータ解析を協力して行い、将
来共同で自治体向けソフトウエア開発を目指す内容での
プレス発表を行いました。
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東京都とも再エネ連携（２０１６．０4．０9）
春日公園PJ ＜社会実装＞
ごみ発電
（外部電源）
春日公園周辺公共施設
の再エネ地産地消型
エネルギーシステム実証
太陽光
（オンサイト）
コージェネ 安定的な電気／熱需給運用
（オンサイト）
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九州大学統合EMSの構築
複数キャンパスEMS統合で計画的な外部電源調達達成
（再エネ安定利用、火力発電計画運用貢献を通じ低炭素社会実現）
伊都地区（福岡市西区）
再生可能エネルギー
筑紫地区（春日市・大野城市）
再エネ
系統電源
電力・熱
学内需要
電力・水素
EMS
統合EMS
（最適化）
燃料電池
近隣コミュニティ
コジェネ
馬出地区（福岡市東区）
再エネ
蓄電池
学内需要
電力・熱
EMS
風力発電
太陽光発電
電力
電力・熱
電力・熱
EMS
大学病院
コジェネ
オンサイト発電機
水電解装置
水素ステーション
箱崎地区（福岡市東区）
大橋地区（福岡市南区）
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CPS（Cyber-Physical Systems）
A
地
区
E
地
区
大
学
B
地
区
D
地
区
C
地
区
CPS
都市の膨大なデータを管理、都市運営の低炭素化（最適化）
エネルギー ⇒ 交通 市民サービス
 エネルギーセクターのみではCOP21達成目標の50％分
・ 社会システムを低炭素化に先導
・ エネルギーセクターの低炭素化を他セクターに波及させる
 需要家がエネルギーをきっかけに低炭素を意識（クラスター構想）
・ バッテリー、蓄熱など地域の資本を有効利用
・ 送電投資抑制で低炭素＝低コストの実現、系統安定化貢献便益
 自治体、大学の取組み
・ 自治体を中心とする地域再エネ利用拡大支援
・ クラスターの取組みを連携、連動させる
・ エネルギーデータを交通／地域サービスへの展開
 系統安定化を需要家とともに実現
・ 系統安定化に発電事業者と需要家双方が参加するモデル
・ 安定化貢献を経済的便益に
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