住宅における分散型エネルギーシステムの導入運用指針および評価システムの開発

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平成20年度ではまず、日本の各地域における太陽光発電システムの発電量を調べるため、北海道を除き、日本の46都道府県の県庁所在地の都市を対象に、8地域に分けて、セル温度、温度係数及びインバータ効率を用いた式により太陽光発電システムの発電量を計算し、調査した。また、8地域の代表的な都市を対象に、太陽光発電システムを導入した全電化住宅の導入効果を検討した。検討した結果から、殆どの都市の年間発電量は5000kWh以上であり、全国平均年間発電量は5594.55kWh/年である。8地域において四国の年間および平均月積算発電量は最も大きく、それぞれ5957.38kWh/年と496.45kWh/月である。導入効果を評価した16都市において、年間省エネルギー量は殆ど18000MJ以上であり、年間CO2削減量は全部600kg以上になる。ランニングコスト削減はばらつきだが、年間15万円以上削減できる都市は半数の8都市がある。次に、住宅における分散型エネルギーシステムの導入には多くの効果が期待されている。それらの効果の正当な評価は今後分散型エネルギーシステムを住宅分野に普及する際に非常に重要である。そこで、本段階では、まず、住宅分散型エネルギーシステムの省エネルギー性評価には、各種エネルギー変換アプローチを用い、従来システムと分散型システムの年間各種エネルギー消費から一次エネルギー消費量に換算し、省エネルギー性評価方法を確立した。それから、環境保全性を評価するために、CO_2排出量を評価項目にし、各種エネルギーのCO2排出原単位を整理し、環境保全性評価方法を構築した。最後に、経済性はシステム存立の可否を決める最も大きな要因であるため、本研究は第一段階で調査したエネルギー価格を用いて、住宅分散型エネルギーシステムの補助政策など条件を含め、経済性の評価方法を整理した。最後に提案した導入指針および評価システムにより、設定したモデル住宅に対して、ケーススタディを通して、各種技術の家庭用コージェネレーションシステム、太陽光発電システムを導入し、それらのシステムの導入可能性および導入効果について比較評価を行った。評価結果から太陽光発電システムを導入した全電化住宅は現段階のエネルギーコスト、政策環境では最も優れているシステムであった。また、発電効率が電力網の発電効率を超えるなら、コージェネレーションシステムの導入が省エネルギー、環境保全性が得られることがわかった。しかし、現在のイニシャルコストの条件では、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムの導入は補助政策が必要である。これらの結果を今後日本の住宅分野における省エネルギーと地球温暖化ガス排出削減に寄与する分散型エネルギーシステムの普及に役立てる。