蓄電・蓄熱も考慮したエネルギー供給設備の最適配置・運用計画の検討

図 4.13 A地域の年間一次エネルギー消費量に対する最適ケースの年間LCCO2排出量の内訳

図 4.14 A地域におけるDHCの年間一次エネルギー消費量に対する最適ケースの

設備建設による年間LCCO2排出量の内訳

半分に設置されることとした。建物単体の16,872ケース、DHCの28,120ケースの中から、各指 標の年間値が最小になったケースを各指標におけるベストケースとし、計算結果をまとめた。

表 4.14 蓄エネルギー設備の運転を考慮した建物単体設定ケース

表 4.15蓄エネルギー設備の運転を考慮したDHC設定ケース GFA <

20000㎡

GFA ≧ 20000㎡

1 5 100 1 電力追従 0 常時CGS優先供給 CGS充電 0 常時CGS優先供給 CGS蓄熱

2 35 700 2 熱追従 250 電力需要応答供給 深夜充電 5 熱需要応答供給 深夜蓄熱

3 100 1200 4 - 1250 系統LCCO2排出 係数応答供給

系統LCCO2排出係数

応答充電 25 常時蓄熱槽

優先供給

-4 - - 8 - 2500 常時蓄電池優先供給 - 50 -

-蓄電運転設定[-] 供給運転設定[-] 蓄熱運転

設定[-]

CGS 容量 [kW]

台数 [-]

運転設定 [-]

容量 [kWh]

容量 [GJ]

蓄電池 供給運転設定[-]

蓄熱槽

容量 [kW] 台数[-] 運転設定[-] 容量[MWh] 供給運転設定[-] 蓄電運転設定[-] 容量[GJ] 供給運転設定[-] 蓄熱運転設定[-]

1 7200 1 電力追従 0 常時CGS優先供給 CGS充電 0 常時CGS優先供給 CGS蓄熱

2 7800 2 熱追従 10 電力需要応答供給 深夜充電 200 熱需要応答供給 深夜蓄熱

3 8400 4 - 40 系統LCCO2排出

係数応答供給

系統LCCO2排出係数

応答充電 800 常時蓄熱槽

優先供給

-4 9000 8 - 80 常時蓄電池優先供給 - 1600 -

-5 9600 - - -

-蓄熱槽

CGS 蓄電池

4.4.2. 各指標に応じた年間の最適ケース

表に年間値に基づく最適ケースの計算結果を示す。蓄電池と蓄熱槽の運転設定も検討したため、

両設備のエネルギーの貯蔵、供給ともにCGS追従とした場合の年間値最適化結果(表 4.13)と比較 して、削減率が増加している。しかし、DHCのLCCO2年間排出量に関しては、蓄エネルギー設備 の運転設定を考慮してもデフォルトケース（= DHCを導入しないケース）が最もLCCO2年間排出 量が少なくなった。この結果から、DHCは系統電力における火力発電を削減できるが、大規模設 備導入によるCO2排出量が大きいために地域のCO2排出量が増加するので、系統全体の省エネル ギー化の促進のためにも DHC 導入によるCO2排出量増加に対して何らかの対策や補填が必要で あると考えられる。

表 4.16蓄エネルギー設備の運転を考慮した年間値に基づく最適ケースにおける削減率[%]

4.4.3. 月別最適化による各指標の削減率への影響

続いて、建物単体の年間一次エネルギー消費量およびLCCO2年間排出量に対する最適ケースと、

DHC の年間一次エネルギー消費量に対する最適ケース（表 4.16 の下線値）に対して、月別に運 転設定などを最適化させた場合の削減率の向上効果を分析した。年間値での最適ケースを基に、

CGSの容量と台数のみを固定して、各月の対象指標が最も小さくなるケースを抽出していき、各 月ごとの最適ケースとした。なお、蓄電池や蓄熱槽の月ごとの容量の変更は月ごとの運転台数の 変更などで再現可能であるとし、固定していない。また、LCCO2年間排出量における設備機器の 建設によるCO2排出量は、供給設備ごとに各月の最適ケースで最大の容量から計算している。図 4.15 に各月の最適ケースの計算結果の年間合計値による対象指標のエネルギー削減率と、年間値 に基づく最適ケースのエネルギー削減率の比較を示す。建物単体では月別の最適化によって、年 間値から 1 ポイント以上(年間値のエネルギー削減率に対して約 10%)エネルギー削減率が増加し た。一方で、DHCでは月別最適化による増加量は0.2ポイント(年間値のエネルギー削減率に対し

て約1%)であった。この理由として、DHCでは既にエネルギーの集約によって需要が平準化され

ているため、月ごとにCGSや蓄エネルギー設備の運転を変更するメリットが少なくなっている点 が考えられる。

最適化指標 年間一次エネルギー

消費量

LCCO2

年間排出量

電力需給の 年間標準偏差

年間一次エネルギー消費量 12.0 8.1 79.5

LCCO₂年間排出量 11.9 8.5 75.1

年間一次エネルギー消費量 15.3 -19.6 89.4

LCCO2年間排出量 0.0 0.0 0.0

電力需給の年間標準偏差 15.3 -20.4 89.4

建物 単体 DHC

図 4.15 年間値に基づく最適ケースと月別最適ケースとのエネルギー削減率の比較