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詳細地図情報に基づく革新的世界エネルギーモデルによる地球温暖化対策の評価

使用基于详细地图信息的创新全球能源模型评估全球变暖对策

基本信息

批准号：
14750332
负责人：
藤井康正
金额：
$ 2.37万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では2100年までを対象とした地球温暖化問題対策技術評価を目的に、全世界の区分数を82までに高めたエネルギーモデルの構築を行った。今年度は、エネルギーモデルを構成する制約条件式係数行列の数学的な一般形に関する考察を行い、リレーショナルデータベースとの親和性を高めた汎用的なモデル構築プログラムを作成した。本プログラムを利用して、変数の個数約140万個の大規模エネルギーモデルを実際に構築し、CO_2回収処分などの温暖化対策技術の導入可能性評価を試み有用な知見を得ている。なお、エネルギーモデルは線形計画問題として定式化するが、線形計画法のソルバー自体は、制約条件式がおよそ百万本にも達することから、市販の最新ソフトウェアを購入し、それを活用している。本年度の研究活動で作成したエネルギーモデルを用いた試算結果からは、以下の知見が得られた。1.従来型のエネルギーモデルでは本格的な評価が困難であったエネルギー輸送インフラ(ガスパイプラインや長距離送電)を明示的に考慮した地球温暖化対策を評価できるようになった。今年度は特に、負荷曲線の時間帯数を3から6に増加させて、計算精度の向上を図った。長距離送電を考慮することにより、世界地域別の時差を利用した負荷平準化効果などを通して、太陽光発電の導入可能性が相対的に高まる傾向があることなどが、昨年度の試算に引き続き、計算結果として確認できた。2.本モデルでは水素などのクリーンエネルギーの生産、輸送システムも明示的に考慮している。本モデルの試算により、運輸部門の液体燃料代替以外には、CO_2排出制約を考慮しても水素エネルギーが大規模に利用される可能性が低いことが示された。水素自体は、電力と同様に、二次エネルギーであるため、その利用拡大を行っても一次エネルギーとしての化石燃料の消費量削減には直接には寄与しないことが理由と考えられる。3.発電所等の排煙から分離回収されたCO_2を地中・海洋に貯留際、その大気中への漏れ率に関する感度解析を行った。年率0.1%程度の漏れ率であれば、大気中CO_2濃度安定化という目標の達成には大きな影響を及ぼさないことがわかった。しかし、漏れ率が年率0.4%程度を超えると、CO_2排出削減のための限界費用が無視できないほどに上昇させることがわかった。

This study aims to address the global warming problem by the year 2100, and the number of regions in the world is 82. This year, the number of constraints on the formation of the general form of the investigation, the number of constraints on the formation of the general form of the construction of the The number of large-scale greenhouse gas plants, about 1.4 million in number, is estimated to be useful for the construction and application of CO_2 recovery technologies. The linear planning problem is formulated, the linear planning method is self-constrained, and the new solution for the market is purchased and used. This year's research activities have been completed and the results of trial calculations have been obtained. The following observations have been made 1. The evaluation of the future development of the earth warming strategy is based on the evaluation of the difficulties in the development of the earth warming strategy and the evaluation of the long-distance transmission strategy. This year, the number of time intervals for load curves increases from 3 to 6, and the accuracy of calculations increases. Long-distance power transmission is considered, and the load leveling effect is utilized according to the time difference of different regions in the world. The possibility of solar power transmission is relatively high. The calculation results are confirmed. 2. The production and transportation of water elements shall be considered explicitly. In addition to liquid fuel substitution, CO_2 emission restriction in transportation department is considered, and the possibility of large-scale utilization of water element is low. Water itself, electricity and the same, the use of large, the first generation of fossil fuel consumption reduction, the direct and the reasons for this 3. Sensitivity analysis of CO_2 emission, CO_2 storage and CO_2 leakage in power stations The leakage rate of 0.1% per annum is higher than that of 0.1% per annum. CO_2 emissions are reduced by 0.4% per annum, and the cost of CO_2 emissions is reduced by 0.4% per annum.