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省エネルギー技術戦略2011の概要
省エネルギー技術戦略2011の概要 戦略策定の趣旨 「エネルギー基本計画」に掲げる2030 年に向けた目標の達成に資する省エネルギー技術開発と、それらの技術の着実な導入 普及及び国際展開を推進し、世界最高水準の省エネルギー国家の実現と経済成長を目指すための指針。 広範・多岐に渡る省エネルギー技術は、重点化が必要であり、真に省エネルギーの推進に貢献する重要分野を特定。 省エネルギー技術戦略2011 のポイント 産業 （1）重点的に取り組むべき重要技術を選定し、ロードマップを策定。 【選定基準】 ① 2030 年において大きな省エネ効果を発揮する技術 ② 組合せや新たな切り口により大きな省エネ効果を発揮する ○ZEB・ZEH システム ○省エネ型情報 ③ 長期的に大きな効果や広範な適用が見込める技術 機器・システム （2）「技術戦略マップ」（省エネ部分）と統合し利便性を向上。 （3）システム化による全体最適や、従来にない視点・切り口から、 新たな省エネの可能性を明示。 ○快適・省エネ ヒューマンファ クター ○定置用燃料電池 重要技術 ○エクセルギー損失最小化技術 ○省エネ促進システム化技術 ○省エネプロダクト加速化技術 部門横断 ○次世代型ヒートポンプ システム ○パワーエレクトロニクス ○熱・電力の次世代ネット ワーク 家庭・業務 ○次世代自動車 ○ＩＴＳ ○インテリジェ ント 物流システム 運輸 今後の展開 【戦略推進上の課題】 開発支援のあり方や社会的制約、国際競争力を持つ省エネルギー技術の維持強化、省エネルギー技術の普及促進等。 【公的支援のあり方】 事業化までのシナリオと一体化した技術開発の促進、技術シーズやアイデアの発掘・育成、技術等のシステム化と異業種間連 携の推進、長期的視点に立った最先端技術に対するアプローチ等。 【国際競争力の維持・強化に向けて】 海外市場で勝負できる「卓越した技術」、国内の産業基盤の維持、国際標準化、コア となる技術が海外に模倣されない工夫、 ジャパンブランドの海外での浸透、我が国の卓越した技術の正当な評価等が肝要。 1 【重要技術(1/4)】 別紙1 産業部門 エクセルギー損失最小化技術 省エネ促進システム化技術 省エネプロダクト加速化技術 様々な製造プロセス内で使用されている エネルギーの利用形態をエクセルギー （有効仕事）の利活用という面から見直し て、エクセルギー損失の最小化を目指す 技術 技術の組み合わせや新たな切り口による 仕組み等（蓄熱や熱輸送を用いた熱活用 の柔軟化等）により、大きな省エネルギー を促進すると期待される技術 その製造プロセス自身では大幅な省エネ ルギーは期待できないが、製品使用段階 における省エネルギー効果が極めて高い 省エネプロダクトを生み出すことで省エネ ルギーに寄与する技術 従来の各プロセス Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄの 部分的省エネ改善 有効に取り出せる 仕事量 製造プロセスでは 不可逆過程により エクセルギー損失を 発生 （例えば、摩擦や抵抗による損失） ● 最小化 ● さらにエネルギーを 投入して ヒートポンプ等により排熱の エクセルギーを 再生し高めて 製造プロセスで利用 【具体例】 ・省エネ型製造プロセス ・革新的製鉄プロセス ・産業用ヒートポンプ ・高効率火力発電 省エネルギー量 Ａ Ｂ 今後は部分の 使用エネルギー増加 にとらわれず、 全体システムとして 省エネルギーを促進 使用 エネルギー量 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 全体システムの 省エネルギー 量 Ａ Ｃ Ｂ Ｃ Ｄ Ｄ 【 部分最適】 Ａ Ｂ Ｄ 省エネ効果の高い 製品の技術開発を加速 エネルギー使用量 無効 エネルギー エネルギー （ エクセルギー） 有効 エネルギー 省エネルギー とは エクセルギー損失最小化 製造時 エネルギー 使用量 製品ライフサイクル としての省エネ量 プロセス省略（C） や大幅な 省エネルギー （A 、B） 部分としては 使用エネルギー 増加（D） 【全体最適】 【具体例】 ・産業間エネルギーネットワーク ・レーザー加工プロセス 製品使用時 省エネルギー量 【具体例】 ・セラミックス製造技術 ・炭素繊維・複合材料製造技術 2 【重要技術(2/4)】 家庭・業務部門 ZEB（ネット・ゼロ・エネルギー・ビル） ・ ZEH（ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス） 快適・省エネヒューマンファクター 住宅・建築物の躯体・設備の省エネルギー性能の向上および負荷制御や統合 制御等を総合的に設計することにより、住宅または建築物のエネルギー消費量 を正味でゼロに近づける 高効率照明、 次世代照明 高断熱・高気密住宅 高効率照明、 次世代照明 パッシブ ビ ル 高断熱・高気密ビ ル パッシブ 住宅 家庭空調用 ヒートポン プ HEMS ZEH ZEB BEMS 給湯用ヒートポン プ 高効率給湯器 HEMS BEMS 給湯用ヒートポン プ 高効率給湯器 【具体例】 ・人間理解に基づき、 制御技術、セン サー技術等を駆使 することにより最適 な居住・執務環境 を省エネルギーで 実現する技術 ビ ル等空調用ヒートポン プ 省エネ型情報機器・システム IT機器の利用等により増大する消費電力量を削減するため、個 別のデバイスや機器の省エネルギー化を進展させる技術 省エネ型次世代ネットワーク通信 省エネ型情報機器 待機時消費電力削減技術 高効率ディスプ レイ 個人により異なる快適性や嗜好性を尊重しつつ、 これらを巧みに活用・応用することによって省エ ネルギーを進展させる新たな概念・手法 定置用燃料電池 発電効率の向上や熱の利用 技術の進展により、一次エネ ルギー消費をさらに大幅に 削減することができる技術 固体酸化物形燃料電池（SOFC）、 固体高分子形燃料電池（PEFC） 3 【重要技術(3/4)】 運輸部門 次世代自動車 電気自動車など、従来の自動車から大幅に燃 費改善が可能な自動車 【具体例】 ・電気自動車 ・プラグインハイブリッド自動車 ・燃料電池自動車 ITS（Intelligent Transport Systems） 情報通信技術や制御技 術を活用して、人、物及び それらを運ぶ交通システ ム全てに係る流れの最適 化を図ると同時に、事故 や渋滞の解消、省エネル ギーや環境との共存を図 ることを目指した技術 【具体例】 ＩＴＳ（省エネ走行支援技術）の一例：隊列走行 ・省エネ走行支援技術 ・ＴＤＭ（交通需要マネジメント技術） ・交通制御・管理技術 ・交通情報提供・管理情報技術 ・交通流緩和技術 インテリジェント物流 ドアからドアの間の輸送、保管、荷 役などそれぞれの過程の荷物情報 と輸送機関等の情報などを通信技 術により総合的に連携・制御するこ とで省エネ及び物流の効率化を図 る技術 ◆求荷・求車・求庫 貨物の位置や受 け渡し状況の把 握、配送管理、品 質管理、在庫管 理の見える化 ◆エネルギー原単 位の少ない輸送 手段選択 ◆貨物情報・輸送情 報のマッチング技術 ・輸送対象貨物と荷役設備、保管設 備の情報連携、一元化、共通シス テム化 ◆移動実態のトレー サビリティ技術 ◆環境パフォーマンス 測定技術 ・マイクロチップやICタグによる荷物 情報 ・GPSによる位置情報 ・エネルギー消費量の見える化 ◆モーダルシフト ◆結節点のインテリ ジェント化 ・自動車、鉄道、船舶の連携最適配 分および結節点の高度化 ・隊列走行による貨物の集約輸送 4 【重要技術(4/4)】 次世代型ヒートポンプシステム ヒートポンプに関わるシステム化技術や革新的要素 技術の開発により、高効率化・低廉化と温室効果ガ ス排出量削減とを実現するシステム 部門横断 パワーエレクトロニクス IT化による飛躍的なエ ネルギー消費の伸び に対応し、あらゆ る分野 で使用される電気電子機器に備わる電源の高効率化を支える技術 【具体例】 ・ワイドギャップ半導体 ・高効率インバータ ●システム化技術…未利用熱利用技術、高効率熱回 収・蓄熱技術、低負荷域効率化技術等 ●革新的要素技術…高効率冷凍サイクル、新規冷媒 の開発、それらに対応する高性能熱交換器、高効 率圧縮機等の技術開発 【具体例】 ・家庭・業務用建物・工場空調用HP ・カーエアコン用HP ・産業用ＨＰ ・給湯用HP ・冷凍冷蔵庫等用HP 熱・電力の次世代ネットワーク 熱の有効利用を図る熱ネットワークや地域内のエネルギー利用最適 化を図る次世代エ ネルギー マネジメ ントシ ステム 、再生可能エ ネル ギ ー 導入を支える次世代送配電ネット ワー ク 等の総合的省エ ネル ギー技術 【具体例】 ・次世代エネルギーマネジメントシステム ・次世代送配電ネットワーク ・次世代地域熱ネットワーク ・コージェネ ・産業用燃料電池（SOFC） ・熱輸送システム ・蓄熱システム 5 【導入シナリオ(1/3)】 別紙２ 産業部門 将来 像 ～現在 ～2015年度 ～2020年度 ～2030年度 ○エネルギ ー使用量削減からエクセルギ ー損失最小化の視点による、産業プロセスにおける省エ ネが進展 ○技術の組合せや、新たな切り口、製造工程に おける加工技術の高度化により、システム全体の省エネが進展 ○使用時に省エネ効果を発揮する プロ ダクトや、そ の構成部材の開発・製造を加速化する技術により、省エネが進展 諸外国での実証研究推進、普及を目指した国際モデル事業の積極的実施のため の、 政府間レベルでの共同研究に係わる合意などの政府支援 オールジャパンとしての総合支援／ジ ャパンブランドと して国際展開 ／基幹技術とサービス等ソフト面を含めたパッケージ 型インフラ技術 国際標準化・規格化・オープン化に よる 国際競争力の向上／コア技術のブラックボックス化による模倣防止の知財戦略 エク セルギー損失最小化技術 省エネ型製造プロセス セメント製造プ ロセス、ガラス製造プロセス 石油化学プロセス、化学品製造プロセス コプロダクション 革新的製鉄プロセス 革新的製銑プロセス 主 な技術 開発 産業用ヒートポンプ 高効率火力発電 環境調和型製鉄プロセス （未利用排熱活用高炉ガスＣＯ２分離回収技術等） 産業用ヒートポンプ 蓄熱システム A-USC IGCC 燃料電池／ガスタービン複合発電 高温ガスタービン AHAT 省エネ促進システム化技術 産業間エネルギーネットワーク コ ンビナート高度統合化技術 コプ ロダクション 産業間エネルギー連携 蓄熱システム、熱輸送システム レーザー加工プロセス レーザー加工プロセス 省エネプロダクト加速化技術 IGFC 世 界最 高のエネルギー利用効 率の維持 ・ 強化 による、 世界で展開 できる省エネ技術 の普 及 関連 施策 行政区分を超えた異業種間での積極的な連携強化／特区等の活用などの行政イニシャチブの発揮 炭素繊維・複合材料製造技術、セラミックス製造技術 部門横 断 次世代ヒート ポンプシステム 産業用ヒートポンプ ・ 排熱利用システム設計 パワーエレクトロニクス ・高効率インバータ ・ワイドギャップ半導体 熱・電力の次世代ネットワーク 次世代エネルギーマネージメントシステム コ ージェネ ・新冷媒の開発 6 【導入シナリオ(2/3)】 家庭・業務部門 ～現在 ～2015年度 ～2020年度 ～2030年度 将 来像 ○2030 年までに新築住宅の平均でZEH が実現、省エネリ フォームにより 既築住宅にも着実に浸透 関連施 策 ○2020 年までに高効率給湯器・給湯用ヒートポン プは、単身世帯を除くほぼ全世帯相当、2030 年までに全世帯の8～9割の普及 ○ビル等の建築物については、2020 年までに新築公共建築物等でZEB を実現し、2030 年までに新築建築物の平均でZEB を実現 ○高効率次世代照明（LED 照明、有機EL 照明）を、2020 年までにフローで100%、2030 年までにストックで100%普及 ZEB・ ZEH 設計・計画 高断熱技術 パッシブ技術 家庭・ ビル等用ヒートポンプ 高効率吸収式冷温水機 外皮性能・ 建材 冷暖房空調 ・高断熱素材の技術開発 ・蓄熱技術 ・新冷媒の開発 ・超コンパクト化 ・ 空調制御技術 換気 主な技 術開発 照明 高効率照明 給湯 高効率給湯器 給湯用ヒートポンプ ・蛍光材料 ・高効率化 次世代照明 ・ガスエン ジン式、燃料電池 ・高効率化 ・瞬間式 昇降機 エネルギーマネジメント ・最適制御 BEMS・HEMS 創エネとの協調 ・エネルギー貯蔵技術 省エネ型情報機器 省エネ型次世代ネットワーク通信 待機時消費電力削減技術 高効率ディスプレイ 省エネ型情報機器・システム 部門横 断 次世代ヒートポンプシステム パワーエレクトロニクス 熱 ・ 電力の次世代ネットワーク ・データセンター ・クラウドコ ンピューター ・光スイッチ ・ルーター等通信機器 ・省電力電源モジュール ・デジタル制御電源技術 ・ 省エネLCD・PDP ・有機EL ・ 体感温度センサー 快 適省エネヒューマンファクター 定置用燃料電池 ・エネルギー貯蔵技術 ・ 快適照明技術 ・ 耐久性向上、効率向上、低コスト化 ・ 耐久性向上、効率向上、低コスト化 固体酸化物形燃料電池（SOFC） 固体高分子形燃料電池（PEFC） 家庭・ビル等空調用ヒートポンプ 給湯用ヒートポンプ 冷凍冷蔵庫等用ヒートポンプ ・高効率インバータ ・新冷媒の開発 ・ 空調制御技術 ・高効率化 ・新冷媒の開発 快 適で効率 的な省エネルギー生活 の実現 と 我が国 の卓 越した省エネルギー技術 の海 外浸透 導入支援助成による初期需用創出 省エネ基準の強化と基準の適合義務化 国際標準化・ 規格化による国際競争力の向上 国民の省エネルギー意識の高まりに向けた取り組み ・瞬間式 ・ 高効率化 ・ワイドギャップ半導体 次世代エネルギーマネージメントシステム ・最適制御 7 【導入シナリオ(3/3)】 運輸部門 ～現在 ～2015年度 ～2020年度 ～2030年度 将来像 ○自動車単体としてのエネルギー消費効率の向上、さ らに次世代自動車が、2020年までに新車販売のうち50% 2030年までに70%を占める ○道路交通の最適化が図られ、交通社会に おける安全性・快適性の向上とと もに、省エネルギ ーが進展 ○IT技術等を活用したシステムの構築により 、結節点等のハード面対策の推進を図ることで物流の効率化が進展 インフラ整備の推進 路側・車側の通信装置等のインフラ整備 水素供給インフラの整備 普通充電器20 0万基、急速充電機5,000基 次世代自動車 ・高性能2次電池 短距離・ 小型車 電気自動車 短～中距離・小型～大型車 プラグインハイブリッド自動車 主な技 術開発 長距離・ 大型車 燃料電池自動車 インテリジェント物流 ITS 走行方法の改善 情報の収集・活用 ・高性能2次電池 ・ 一般コ ミューター型EV ・本格的型EV ・ レアアース代替材料 ・革新的2次電池・パーソナルビークル ・インホイールモーター ・SRモーター ・革新的2 次電池 ・高性能、高耐久MEA ・高温低加湿運転対応電解質 ・低白金化技術（電極触媒の貴金属使用料低減） ・更なる高性能、高耐久MEA 荷物情報と輸送機関等の情報のマッチング技術 ・求荷求車システムの共通化 荷物のトレーサビ リティ技術 ・物流シ ステム体系の構築 ・IC タグの高度利用 ・輸配送計画（ 自動車・鉄道・船舶）の最適化 環境パフォーマンス測定技術 ・モーダルシフト ・ 自動運転 ・ 隊列走行 省エネ走行支援技術 交通情報提供・管理情報技術 部 門横断 ボトルネックの解消、道路の有効活用 TDM（交通需要マネジメント技術） 次世代ヒートポンプシステム ・協調走行 総 合的 アプローチによる運 輸部 門全 体の 省 エネルギーの実現 関連施 策 導入支援補助金による初期需用創出 次世代自動車への税制優遇 国際標準化・ 規格化による国際競争力の向上 官民の積極的な連携・協力／社会実証試験 ・ 路車協調システム 交通制御・管理技術 交通流緩和技術 カーエアコン用ヒートポンプ パワーエレクトロニクス 熱・電力の次世代ネットワーク 次世代送配電ネットワーク 8