成果報告書詳細
管理番号100013167
タイトル平成19年度成果報告書 太陽熱利用に関する新分野及び新利用形態等ニーズに関する調査
公開日2009/4/24
報告書年度2007 - 2007
委託先名みずほ情報総研株式会社
プロジェクト番号Q05017
部署名新エネルギー技術開発部
和文要約本調査では、太陽熱利用の実効的な普及拡大策を明らかにすることを目的に、太陽熱利用機器やシステムの性能や導入効果の評価方法の現状を把握するとともに、太陽熱利用の優れた事例等から導入が期待される新しい分野・利用法について調査を行い、その技術的課題の抽出及び整理を行った。(1)太陽熱利用の評価方法について我が国では現在、太陽熱利用機器に関するJIS規格があるものの、中立的な品質評価機関が存在しないことから、JIS規格に基づく認証制度はほとんど利用されていない。性能評価について、欧州ではISOに基づいたEN(ヨーロッパ規格)が定められており、規格を満たした製品に対し、欧州内の認証機関によりソーラー・キーマーク(SolarKeymark)が付与されている。中国においても同様に金太陽(GoldenSun)マークの認証制度が実施されているが、欧米基準と比較するとレベルが低いと考えられている。今後、我が国への大量導入普及を図るためには、輸入品の品質を評価するためにも、日本に適した規格や評価・認証制度の再度、検討・構築していく必要がある。また、太陽熱利用の効果を周知していくためには、運用段階の製品性能の評価に加え、製品の製造段階や廃棄段階等を含めたライフサイクルの観点によって導入効果を評価すること(LCA:LifeCycleAssessment)により、経済効果(ライフサイクルコスト:LCC)や温室効果ガス(LCCO2)削減効果を正当に評価し、示していくことが必要である。そのためには太陽熱利用システムの「製造段階」、「輸送段階」、「廃棄段階」に関する情報収集、分析、定量化の研究を至急進める必要がある。(2)太陽熱利用の新分野・新利用方法について昨今は原油価格が高騰しており、民生業務施設、農林水産施設などでの熱需要の高い建物用途への導入が望まれている。また、システム価格を下げるためには、低温熱需要との組合せを考慮しつつ、導入効果が高い居住施設(集合住宅等)での導入も考えるべきである。太陽熱利用システムの新たな利用方法を考えるためには、太陽集熱器・蓄熱槽・補助熱源など構成機器の性能向上や最適な組み合わせ、さらには最適制御が必要であり、その例として「太陽熱最大利用型システム」「環境配慮・CO2排出抑制型システム」「エネルギー有効利用型システム」「地域インフラ整備型システム」「新技術開発型システム」が挙げられる。新分野や利用方法への展開に向けた技術的な課題として、利用方法や熱負荷特性や建物用途・規模に応じた太陽熱利用システムの開発、利用方法に応じた太陽熱利用関連機器の高性能化・低コスト化の技術開発、建築デザインとの融合および設置・施工コストの低減に係る技術開発、性能評価技術の開発、が挙げられる。また、連動して実施すべき導入普及のための課題として、関連マニュアルの整備、国内産業の育成、市場全体の拡大方策の検討、情報の発信等が挙げられる。太陽熱利用の導入目標の達成に向け、今一度、産業界が主体となるとともに、技術的課題の達成、導入普及に向けた市場拡大目標の時期・戦略が明示されたロードマップの作成が必要である。
英文要約In order to clarify practical deployment strategies of solar heat utilization systems, current status of solar heat utilization devices, system performance, and evaluation measures are surveyed, and in addition, best practices and future possible applications of solar heat utilization systems are investigated. (1) Evaluation methods of solar heat utilization technology Although, Japanese Industrial Standards (JIS) on solar heat collector and solar heat utilization system are already available, the certification system is not in use since there are no public and neutral organizations to evaluate their performance. In Europe, European standards (EN) based on ISO are available and the “Solar Keymark” are given to the certified products by European certification bodies. Although similar certification scheme “Golden Sun” is available in China, the level of the certification is not as high as European standard. In order to strongly promote the solar systems in Japan, it is essential to redevelop appropriate standards and evaluation/certification scheme for Japan. For technologies that use renewable energy sources such as solar heat utilization systems, it is essential to evaluate the effects from the view point of life-cycle analysis as well as the system operating performance, and to disseminate its expected effects. In order to assess the economic effects (Life cycle cost: LCC) and CO2 reduction effects (LCCO2: Life cycle CO2) appropriately, information on production, transportation, and disposal should be collected, analyzed and quantified promptly. (2) Possible areas and applications for further solar heat utilization Due to high fossil-fuel costs, the needs for solar heat utilization system in public welfare facilities and in agriculture, forestry and fisheries industrial facilities have been increased. To reduce the system price, applications in effective facilities (ex. Complex housing) should be considered with taking into account combination with low grade heat demand. To further promote solar heat utilization, optimal combination and control of the system components are essential as well as performance improvement of each component such as solar heat collector, heat storage and auxiliary heat source. As an example of optimal systems,‘solar thermal energy maximum utilization system’, ‘environmental-friendly and CO2 emission-reduction system’,‘energy efficient use system’,‘local infrastructure development system’, and ‘new R&D system’ are identified. The technological barriers for further solar utilization include; system adjustment to the heat load of each facility, performance improvement, cost reduction, architectural integration, installation-cost reduction, and performance evaluation. In addition, other issues, in conjunction with these technological issues, include; developing instructions for design and construction, fostering domestic industries, developing strategies for market expansion, and information transmission.
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