モンテカルロ法を用いた商業地域へのエネルギー供給設備導入に関する検討

(a) 天神地域における寄与率

(b) 博多駅前地域における寄与率

(c) 天神地域における余剰発電率

(d) 博多駅前地域における余剰発電率 図 2.22 PV パネル普及時の余剰発電量の推定結果

04 812 1620 2428

400 12080 160200 240280

4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3

寄与率[%]

割合[%]

度数[-]

0 4 8 12 16 20

0 40 80 120 160 200

7.7 7.8 7.9 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7

余剰発電率[%]

割合[%]

度数[-]

0 20 40 0

200 400

3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 寄与率[%]

Rate[%]

Frequency[-]

度数 割合

0 4 8 12 16 20 24

0 40 80 120 160 200 240

3.8 3.9 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8

寄与率[%]

割合[%]

度数[-]

04 812 1620 400

12080 160200

5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5

余剰発電率[%]

割合[%]

度数[-]

度数 割合

0 4 8 12 16 20

0 40 80 120 160 200

5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5

余剰発電率[%]

割合[%]

度数[-]

2.5.2. 地域冷暖房の導入容量検討に用いるPLR の推定

地域冷暖房を導入する際には、その設備容量が地域内の建物の必要とする熱量を十分に供給で きるように設計する必要があり、個々の建物の熱負荷原単位が地域冷暖房計画の基本データとな る。しかし建物ごとに負荷の変動が異なるため、各建物の最大熱需要の合計値がそのまま地域冷 暖房の設備容量にはならない。一般に各建物熱需要の地域合計値の最大は、各建物の最大熱需要 の合計値よりも小さい。したがって、地域全体にエネルギー供給を行う場合、地域合計値の最大 値に合わせて供給設備を用意する必要がある。そこで本節では冷房用の冷熱需要、および暖房用 と給湯用の熱需要を合計した温熱需要の最大需要率(以下、PLR)をモンテカルロシミュレーション で求め、商業地域における地域冷暖房に必要な熱源容量の検討を行う。

なお、本報では冷熱需要および温熱需要において、各建物における地域冷暖房の供給熱を利用 する熱源機器や熱交換器の性能に大きな違いはないと想定したため、PLRの計算では冷熱需要、

温熱需要ともに各建物の最大熱需要に機器の効率を考慮した補正などを行っていない。

参考文献^2-19)を基に作成したPLRの計算式を式(2.7)に示す。PLRは100%~0%の値を返し、その

値が100%に近いほど建物ごとのピーク需要となる時間に乖離が存在することを示す。一方0%で

あれば全ての建物の需要が同じ時刻に最大となることを意味する。

𝑃𝐿𝑅 = 𝑄_𝐶𝑆 𝑝𝑒𝑎𝑘 𝑙𝑜𝑎𝑑 / ∑𝑄_𝐴𝐼𝑆 𝑝𝑒𝑎𝑘 𝑙𝑜𝑎𝑑・100 ここで、QAIS peak load：各建物の最大需要, QCS peak load：地域の最大需要

図 2.23(a),(b)に両地域の冷熱需要における PLR の度数と割合を示す。また(c),(d)に両地域の温 熱需要における PLRの度数と割合を示す。天神地区、博多駅前地区ともに温熱の PLRが50%程 度と大きい。事務所建物は早朝に暖房需要が最大となるが、この時間帯は他の建物はまだ非営業 時間帯であり、数時間経ち事務所建物の暖房需要が落ち着く頃に他の建物の暖房需要が最大とな るためである。冷熱のPLRは両地区ともに30%程度となった。なお、冷房需要の分布に偏りがあ るが、これは需要が年間最大値となり得る時間帯が両地区ともに 2つずつあり、どちらが年間最 大値となるかで分布の中心となるPLRが変化する為である。これらの検証から、非住宅建築物が 多く立地する商業地域の熱需要に対し地域熱供給を行う場合、温熱は各建物最大需要合計値の半 分程度、冷熱は各建物最大需要合計値の 7割程度の容量があれば、それぞれの地域最大需要を賄 えると考えられる。

(a) 天神地域における冷熱需要

図 2.23地域冷暖房の導入容量検討に用いるPLR の推定結果

010 2030 1000

200300

62.0 63.5 65.0 66.5 68.0 69.5 71.0

割合[%]

度数 割合

0 5 10 15 20 25 30

0 50 100 150 200 250 300

62.0 62.5 63.0 63.5 64.0 64.5 65.0 65.5 66.0 66.5 67.0 67.5 68.0 68.5 69.0 69.5 70.0 70.5 71.0 71.5 72.0

割合[%]

割合[%]

度数[-]

(2.7)

(b) 博多駅前地域における寄与率

(c) 天神地域における温熱需要

(c) 博多駅前地域における温熱需要

図 2.23地域冷暖房の導入容量検討に用いるPLR の推定結果 (続き)