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2-1 2.クリーンエネルギー資源の賦存量・利用可能量等 各種クリーン

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2-1 2.クリーンエネルギー資源の賦存量・利用可能量等 各種クリーン
2.クリーンエネルギー資源の賦存量・利用可能量等
各種クリーンエネルギー資源の賦存量、導入条件や立地条件を勘案した利用可能量等
について把握する。その際、太陽光等のポテンシャルを詳細に把握するとともに、調査
結果を地図等で表現することで地域特性を把握し、計画的な普及促進を行うための基礎
資料とする。
2-1.クリーンエネルギー賦存量把握
2-1-1.賦存量・利用可能量の定義
ここでは賦存量等のエネルギー量を以下のとおり定義した。
表 2-1
賦存量
エネルギー量の定義
理論的に地域に賦存するエネルギー量。
クリーンエネルギーを利用して発電等を行った際の機器の変換効
率等の制約条件、現状の導入量や利用率、土地の制約条件などの社
会的な制約条件等をある程度考慮して算出したエネルギー量。
利用可能量
2-1-2.対象とするクリーンエネルギー
対象とするクリーンエネルギーは、下に示す再生可能エネルギーのうち、以下の
エネルギーとした。
・ 太陽光、太陽熱
・ 風力
・ 小水力
・ バイオマス(木質バイオマス、その他のバイオマス)
図 2-1
再生可能エネルギーの分類
(「新エネルギーガイドブック
2-1
2008
NEDO」より)
2-1-3.賦存量・利用可能量の算定条件
賦存量、利用可能量の算定条件は表 2-2 のとおりである。
表 2-2
エネルギーの種類
太陽エネルギー
風力エネルギー
小水力エネルギー
木質系
農業系
(農業残渣)
畜産系
バイオマ
スエネル
ギー
(家 畜 排 せ つ 物 )
食品廃棄物
(一般廃棄物)
食品廃棄物
(産業廃棄物)
その他の一
般廃棄物
賦存量・利用可能量の算定条件
賦存量・利用可能量の算定条件
◆日射量と地域面積から、地域全面に降り注ぐエネルギーを太陽
エネルギー賦存量とする。太陽光利用可能量は住宅、事業所、
公共施設を利用した太陽光発電に加え、メガソーラの設置を想
定して耕作放棄地、廃棄物処分場、未売却の工場団地を対象と
する。太陽熱利用可能量は住宅、公共施設、事業所での太陽熱
システムの設置を想定する。
◆平均風速エネルギー、風力発電装置の受風面積等から求まる風
力エネルギーを賦存量とする。風車の機械効率等や、自然公園
等の法規制範囲を除外した設置可能範囲を考慮して、利用可能
量を算定する。
◆河川流量、河川勾配(高低差)から求まるエネルギーを小水力
賦存量とする。データベースは H21 年度の環境省成果報告書を
用いるとともに、農業用水路については現地踏査結果を用い
る。利用可能量は小規模な水力発電を対象と考え、大きな河川
(幅5m以上の2条河川)は除外する。さらに発電設備の機械
効率等、法規制による除外範囲を考慮して利用可能量を算定す
る。
◆森林資源の全体量として森林成長量から「森林バイオマス賦存
量」を算定する。算定には岡山県の「森林 GIS」を活用する。
また、成長量ベースの賦存量、林地残材ベースの賦存量、利用
可能量を算定する。
◆稲わら・もみ殻等の作付け面積、発生原単位から賦存量を算定
する。利用可能量は、これらの再利用状況を考慮して算定する。
◆乳用牛、肉用牛等の家畜飼養頭羽数に1頭羽当たりの糞・尿発
生原単位量から、家畜排せつ物発生量を求めて賦存量とする。
利用可能量はこれらの再利用状況を考慮して算定する。
◆直接焼却量に厨芥類割合を乗じた量に、資源化量を加えて厨芥
類の賦存量とする。利用可能量は資源化量を考慮して算定す
る。
◆食品廃棄物(産業廃棄物)は、岡山県の食料品製造業からの発
生量を用い、製造品出荷額で按分して算定する。利用可能量は、
これらの再利用状況を考慮して算定する。
◆厨芥類以外は直接焼却量から厨芥類の発生量を減じて賦存量
を算定し、余熱利用状況を考慮して利用可能量を算定する。
2-2
2-1-4.賦存量・利用可能量調査結果
岡山市における賦存量、利用可能量の一覧は表 2-3 のとおりである。
表 2-3
岡山市におけるクリーンエネルギー賦存量・利用可能量
エネルギーの種類
単位
賦存量
利用可能量
太陽光発電
kWh/年
993,842,708,864
1,245,124,181
太陽熱
GJ/年
3,577,547,461
647,515
風力エネルギー
kWh/年
7,926,497,283
167,489,055
小水力エネルギー
kWh/年
52,706,135
27,033,578
木質系
(熱利用)
GJ/年
278,892
(成長量ベース)
23,118
農業系
(農業残渣)
GJ/年
660,894
36,232
GJ/年
78,584
3,144
GJ/年
1,444,838
1,444,838
GJ/年
8,886
2,836
GJ/年
1,105,722
26,448
太陽エネ
ルギー
畜産系
バイオマ
スエネル
ギー
(家 畜 排 せ つ 物 )
食品廃棄物
(一般廃棄物)
食品廃棄物
(産業廃棄物)
その他の一
般廃棄物
2-3
(1)太陽光
1)推計式
賦存量は、地域面積に日射量を乗じることにより推計した。
利用可能量は、住宅や公共施設等の屋根、工業団地の未売却用地や耕作放棄地を
対象として推計した。
表2-4
賦存量
(kWh/年)
993,842,708,864
(kWh/年)
利用可能量
(kWh/年)
1,245,124,181
(kWh/年)
太陽光発電賦存量・利用可能量算定方法
…制約条件(発電効率)を加味しないエネルギー賦存量
賦存量(kWh/年)
=水平面日射量( kWh/m 2 ・日 )
×地域面積(m 2 )
×365(日/年)
…制約条件(機器の変換効率等)を加味したエネルギー賦存量
利用可能量
=①住宅屋根(戸建住宅)での利用可能量
+②公共施設屋根(学校や庁舎等)での利用可能量
+③従業員 10 人以上の事業所屋根での利用可能量
+④工業団地の未売却用地での利用可能量
+⑤最終処分場での利用可能量
+⑥耕作放棄地での利用可能量
上記①の利用可能量(kWh/年)
=1 棟当たりの定格発電出力(kW)
×単位出力あたりの必要面積(m 2 /kW)
×建物棟数(棟)×最適角平均日射量(kWh/m 2 ・日)
×昭和 56 年以降の建物の割合(%)
×補正係数(-)×365(日/年)
項目
出典
戸建住宅 1 棟当たり
「 新 エ ネ ル ギ ー ガ イ ド ブ ッ ク 2008 」
の定格発電出力
(NEDO)より 4kW と設定。
単位出力当たりの必
「 新 エ ネ ル ギ ー ガ イ ド ブ ッ ク 2008 」
要面積
(NEDO)より 9m 2 と設定。なお、
「JPEA 太
陽光発電協会ホームページ」では 3kW シス
テムの場合、太陽電池モジュールの設置面
積は約 20~30m 2 との記載があり、1kW あた
りに換算すると 6.7~10m 2 となる。
最適角平均日射量
「全国日射量平均値データマップ
水平面日射量
(MONSOLA05(801))」(NEDO)を用いて水
平面日射量と最適傾斜角の比率を算出し、
水平面日射量に掛け合わせることにより
算出。水平面日射量は「新エネルギーガイ
ドブック」(NEDO)の全国関連データマッ
プを 1km メッシュに分解して利用。
昭和 56 年以降の建物 「平成 20 年住宅・土地統計調査」
( 総務省)
の割合
を元に設定
補正係数
機器効率や日射変動などの補正値。「新エ
ネルギーガイドブック 2008」
(NEDO)より
0.065
2-4
上記②、③での利用可能量(kWh/年)
=1 施設(又は事業所)当たりの定格発電出力(kW)
×単位出力あたりの必要面積(m 2 /kW)
×公共施設数(又は事業所数)
×水平面日射量(kWh/m 2 ・日)
×補正係数(-)
×365(日/年)
項目
出典
1 施設(又は事業所) ②公共施設(学校や庁舎等):10kW
当たりの定格発電出
③従業員 10 人以上の事業所:5kW
力(kW)
単位出力当たりの必
①の住宅と同様。
要面積
公共施設数
岡山市資料
従業員 10 人以上の事 「平成 18 年事業所・企業統計調査」より
業所数
従業員 10 人以上の事業所数を設定。
水平面日射量
①の住宅と同様。
補正係数
①の住宅と同様。
上記④、⑤、⑥での利用可能量(kWh/年)
=敷地面積(m 2 )
×太陽光パネル設置可能面積割合(%)
×水平面日射量(kWh/m 2 ・日)
×補正係数(-)
×365(日/年)
項目
出典
敷地面積
④工業団地の未売却用地
…「晴れの国おかやま産業立地ガイド」
⑤最終処分場
…「岡山市ホームページ」
⑥耕作放棄地
…「農業センサス 2005」
太陽光パネル設置可
④工業団地の未売却用地及び⑤最終処分
能面積割合
場は敷地面積の 50%を利用可能と想定。
⑥耕作放棄地は、メガソーラーを想定し、
既存の太陽光発電所の敷地面積(m 2 )と太
陽光パネル設置面積(m 2 )から割合を求め
(88%)、これを適用。
<既存の太陽光発電所 概要>
浮島太陽光発電所 扇島太陽光発電所
7,000
13,000
740万
1370万
出力(kW)
年間発電量(kWh/年
2
敷地面積(m )
2
太陽光パネル設置面積(m )
設置面積率(-)
110,000
230,000
100,000
200,000
0.91
0.87
注)設置面積率(-)
=太陽光パネル設置面積(m 2 )÷敷地面積(m 2 )
①の住宅と同様。
①の住宅と同様。
水平面日射量
補正係数
2-5
利用可能量の算定対象位置(②④⑤)
図 2-2
利用可能量の算定対象位置図
2-6
2)推計結果
推計結果は、表 2-5 及び図 2-3~4 に示すとおりである。
利用可能量が最も多いのは住宅屋根(戸建住宅)であり、賦存量の 0.03%であ
る。
利用可能量の合計は 1,245,124,181kWh/年であり、
「2009 家庭用エネルギーハン
ドブック」
(株式会社住環境計画研究所編)によると、中国地方の家庭における年
間エネルギー消費量(電気)は 20,546(MJ/世帯/年)、1MJ=0.278kWh で単位換算
すると 5,712kWh であることから、約 21 万 8,000 世帯分の電気に相当する。
利用可能量の分布(事業所及び耕作放棄地を除く)を見ると、都心部で大きく
なっているが、耕作放棄地を考慮すると、南側の平地部全体で大きくなると考え
られる。
表2-5
賦存量及び利用可能量の推計結果
区分
推計結果(kWh/年)
賦存量
993,842,708,864
○
317,359,104
○
1,542,397
○
24,283,301
-
④工業団地の未売却用地
1,434,340
○
⑤最終処分場
8,315,948
○
⑥耕作放棄地
892,189,092
-
①住宅
②公共施設
③従業員 10 人以上の事業所
利用可能量
マップ有無
合計
1,245,124,181
2-7
賦存量(kWh/年)
賦存量:993,842,708,864(kWh/年)
図 2-3
賦存量マップ
2-8
①住宅屋根での利用可能量(kWh/年)
①住宅屋根での利用可能量:317,359,104(kWh/年)
図 2-4(1)利用可能量マップ
2-9
②公共施設屋根での利用可能量(kWh/年)
②公共施設屋根での利用可能量:1,542,397(kWh/年)
図 2-4(2)利用可能量マップ
2-10
④工業団地の未売却用地での利用可能量(kWh/年)
④工業団地の未売却用地での利用可能量:1,434,340(kWh/年)
図 2-4(3)利用可能量マップ
2-11
⑤最終処分場での利用可能量(kWh/年)
⑤最終処分場での利用可能量:8,315,948(kWh/年)
図 2-4(4)利用可能量マップ
2-12
利用可能量(①②④⑤)(kWh/年)
利用可能量(①②④⑤):328,651,788(kWh/年)
※事業所及び耕作放棄地を除く
図 2-4(5)利用可能量マップ
2-13
(2)太陽熱
1)推計式
賦存量は、「(1)太陽光」で示した方法と同様の方法で推計した。
利用可能量は、住宅や公共施設等の屋根等を対象として推計した。
表2-6
賦存量
(GJ/年)
太陽熱賦存量・利用可能量算定方法
…制約条件(発電効率)を加味しないエネルギー賦存量
「(1)太陽光」で示した推計式と同様。
3,577,547,461
(GJ/年)
利用可能量
(GJ/年)
647,515
(GJ/年)
…制約条件(機器効率等)を加味したエネルギー賦存量
利用可能量
=①住宅屋根(戸建住宅)での利用可能量
+②公共施設屋根(学校や庁舎等)での利用可能量
+③従業員 10 人以上の事業所屋根での利用可能量
上記①の利用可能量(GJ/年)
=1 棟当たりの集熱パネル面積(m 2 /棟)
×建物棟数(棟)
×最適角平均日射量(GJ/m 2 ・日)
×昭和 56 年以降の建物の割合(%)
×集熱効率(-)×365(日/年)
項目
出典
1 棟当たりの集熱パネ 「新エネルギーガイドブック 2008」NEDO)
ル面積
より 3m 2
建物棟数
「(1)太陽光」と同様。
最適角平均日射量
「(1)太陽光」と同様。
昭和 56 年以降の建物 「(1)太陽光」と同様。
の割合
集熱効率
「独立行政法人新エネルギー・産業技術総
合開発機構ホームページ」より 40%。
上記②、③の利用可能量(GJ/年)
=1 施設(又は事業所)当たりの集熱パネル面積(m 2 )
×施設数(又は事業所数)
×水平面日射量(GJ/m 2 ・日)
×集熱効率(-)×365(日/年)
項目
出典
1 施設(又は事業所)当 「岡山市地域新エネルギービジョン」と
たりの集熱パネル面積
同様に 5m 2 と設定。
施設数(又は事業所数) 岡山市資料
「平成 18 年事業所・企業統計調査」よ
り従業員 10 人以上の事業所数を設定。
水平面日射量
「(1)太陽光」と同様。
集熱効率
① の住宅と同様。
2-14
2)推計結果
推計結果は、表 2-7 及び図 2-5~6 に示すとおりである。
利用可能量が最も多いのは住宅屋根(戸建住宅)であり、賦存量の 0.02%である。
利用可能量の合計は 647,515GJ/年であり、「2009 家庭用エネルギーハンドブッ
ク」
(株式会社住環境計画研究所編)によると、中国地方の家庭における年間エネル
ギー消費量(給湯)は 12,294(MJ/世帯/年)であることから、約 5 万 3,000 世帯分
の電気に相当する。
利用可能量の分布(事業所を除く)を見ると、都心部で大きくなっている。
表2-7
賦存量及び利用可能量の推計結果
区分
推計結果(GJ/年) マップ有無
賦存量
3,577,547,461
○
585,847
○
1,898
○
③従業員 10 人以上の事業所
59,769
-
合計
647,515
①住宅
利用可能量
②公共施設
2-15
賦存量(GJ/年)
賦存量:3,577,547,461(GJ/年)
図 2-5
賦存量マップ
2-16
①住宅屋根での利用可能量(GJ/年)
①住宅屋根での利用可能量:585,847(GJ/年)
図 2-6(1)利用可能量マップ
2-17
②公共施設屋根での利用可能量(GJ/年)
②公共施設屋根での利用可能量:1,898(GJ/年)
図 2-6(2)利用可能量マップ
2-18
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