Development of an energy demand model to support municipal decarbonization

 

Authors:Yamaguchi Yohei

Affiliation:Graduate School of Engineering, Osaka University

Abstract:自治体の脱炭素化を支援することを目的として、自治体単位で民生家庭部門・業務部門の二酸化炭素排出量を推計するためのエネルギー需要モデルを開発した。開発モデルは一つ一つの世帯・業務施設を計算単位として詳細なエネルギー需要推計を行い、その結果の積算値から対象部門の二酸化炭素排出量を定量化するボトムアップモデルであり、4つのプロセスで構築される。①データベース構築過程では、国勢調査やゼンリン社建物ポイントデータ、Google Maps Places APIなどの利用可能なデータソースに基づいて対象自治体の住宅・建築物に関するデータベースを構築する。②合成人口・建築物ストックモデル構築過程では、収集データの組み合わせにより個々の世帯・施設を個人・施設の単位で模擬した合成データモデルを構築する。ここでは世帯・業務施設のエネルギー需要に大きな影響をもたらす設備や人の行動に関する特徴について条件設定するほか、将来の時間断面において技術等の変化を考慮する機能を持たせている。③需要シミュレーション過程では、気象データに基づいて1年間のエネルギー需要シミュレーションを行い、個々の合成世帯・建築物のエネルギー需要、二酸化炭素排出量を推計する。④シナリオ分析過程では、自治体内での変化を想定したシナリオの下で推計されたエネルギー需要、二酸化炭素排出量を集計し、無対策ケースの二酸化炭素排出量ベースラインを推計するほか、自治体の努力による削減効果を定量化する。開発モデルを複数の都市に適用してケーススタディを行い、電力スマートメータとの比較を行ったところ、推計誤差は10%程度であった。また、アメリカ暖房冷凍空調学会(ASHRAE)は技術導入による削減量評価のためのベースライン推定の精度について、1時間間隔の年間データより算出するCVRMSEが30%以内となることを許容範囲として定めているが、この許容範囲をクリアすることを確認することができた。

 

Publication related to your research:
(Journal paper)

  • Yohei Yamaguchi, Xukang Zhang, Takumi Nishijima, Yu Hayashi, Hideaki Uchida, Yoshiyuki Shimodama, "Building stock energy modeling to assess annual progress in stock energy efficiency and carbon emission reduction of commercial buildings", Energy & Buildings, 324 (2024) 114909, 2024

 

(Domestic conference/wokrshop)

  • 重松 朋生,山口 容平,芳澤 信哉,内田 英明,太田 豊,下田 吉之(大阪大学),池本 佳史,南 雅弘,竹田 圭一(関西電力送配電), "自治体脱炭素支援のための地域エネルギー需要推計モデルの開発", 第43回エネルギー・資源学会研究発表会, 2024年8月6~7日
  • 小井川 奈々,辻本 絃斗,山口 容平,正野 景大,Andrew Marian Zajch,重松 朋生,内田 英明,下田 吉之(大阪大学), "業務施設関連都市データに基づく自治体規模エネルギー需要モデリング", 第41回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス, 2025年1月28日
  • 正野 景大,山口 容平,小井川 奈々,辻本 絃斗,重松 朋生,Andrew Zajch,内田 英明,下田 吉之(大阪大学), "ボトムアップ型アプローチによる自治体エネルギー需要のモデリングと精度検証", 第41回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス, 2025年1月28日

 




Posted : March 31,2025