再生可能エネルギーを巡る課題と京都府南丹市における取組

京都大学名誉教授
ＩＥＴ研究会理事長
環境・エネルギー・農林業研究所代表
南丹市エコタウン推進協議会事務局長
芦田 讓
２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演1

中国渤海湾の油田

新潟県岩船沖油・ガス田

３次元物理探査船「資源」
EPR（Energy Profit Ratio：エネルギー利得率）
出力のエネルギー / 入力のエネルギー= 1 （損得なし）> 1 （利益）< 1 （損失）
資源としてあっても、ＥＰＲが悪いとエネルギーとして使われない。その良い例は日本の石炭である。
２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演2電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法

2016年度買取価格
期間10kw以上
24円＋税
20年間

10kw未満31円
20年間

工場や集合住宅棟の大型施設

２０１７/２/１１

一般の住宅

10kw未満(ダブル発電）
25円
20年間
太陽光発電とその他の発電の併用

もったいない学会＆縮小社会研究会講演3再生可能エネルギーの全量買取制度の問題点
・認定設備の電源構成の９割超が太陽光発電、かつ６割近くがメガソーラーである。
・認定設備が急速に増加している反面、稼働した設備の比率が低い。
・高い買取価格で設備認定を取得し、太陽光発電システムの価格の下落を待って、安く導入することで、高い利潤を得ることが可能である。
・再生可能エネルギー賦課金の増大：最も高価な太陽光発電が９割以上占めることから賦課金の増大問題が生じる。
・将来の買い取り価格の見通しをある程度与えることが必要である。
次年度の買い取り価格について予見できないと、事業者にとって大きなリスクになる。
・発送電分離や電力取引を視野に、送電網への実質的な優先接続や優先給電を実施すべきである。

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演4

従来エネルギーと再生可能エネルギーによる社会の違い〔従来エネルギー〕〔再生可能エネルギー〕

高エネルギー密度低エネルギー密度
広く分布・再生可能低収益

市場
低市場競争力高収益

地産・地消
輸送コストの削減
２０１７/２/１１

環境メリット
地域経済、地域メリット（地域のための地域のエネルギー）
再生可能エネルギーには国境なし、鉱区なし
もったいない学会＆縮小社会研究会講演5南丹市の概要

南丹市とは平成26年度 バイオマス産業都市に選定
平成28年2月 南丹市の一部が京都丹波高原国定公園に指定
２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演6バイオエコロジーパークイメージ
各要素の有機的結合が重要

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演7

この中にどんな宝物があるでしょうか？

無いものを求めるのではなく、ある宝物を探そう
２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演8プロバイオティクス農法

南丹市エコタウン構想図
太陽光発電

ヒートポンプ技術

風レンズ風車

熱利用技術

園部町 製造・実験

竹炭・竹酢液・炭素繊維

南丹市

リサイクルプラザ

浄化センター排水監視
ピコ水力発電２０１７/２/１１

牛糞堆肥・メタンガス製造

間伐材もBTL装置で液体燃料に変換

もったいない学会＆縮小社会研究会講演

BDF製造装置：廃食油の軽油化 REVO9

乾式バイオマス化プラント（１）

岐阜県から兵庫県までの廃棄物が集積

リサイクルプラザ
焼却施設消防自動車

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もったいない学会＆縮小社会研究会講演10バイオエコロジーセンター(１９９７年）
糞尿・おからを湿式方式でメタン発酵し、発電と堆肥を生成
２基の消化槽、２基のガスホルダー、６基の発電機で、年間１００万kWを発電している。

八木エコロジーセンター
メタンガス・堆肥生産

小豆残渣物

おから
堆肥
乳牛・肉牛の糞尿

有機栽培野菜栽培

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もったいない学会＆縮小社会研究会講演11

乾式バイオマス化プラント（２）排熱で温室栽培

処理水タンク・メタン製造
焼却補助燃料

廃液タンク・廃油タンク

重機 ガス充てん装置

生ゴミを発酵させメタンガスを製造

２０１７/２/１１

カンポ焼却炉もったいない学会＆縮小社会研究会講演12

C-FUEL製造プラント（Ｒｅｖｏ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演13廃食用油回収ＢＤＦ精製
京都市から料理店4,000軒、一般家庭2,000軒から2,000l/日の廃食油を回収。平成26年度
南丹市では2万リッター/年回収し、炭酸ガスの削減量は2.58ｋg/ℓ×２0,000ℓ≒52トンになる。
ヨーロッパの航空会社に燃料として輸出、さらに、ヴェトナムでジャトロハを栽培し、ＢＤＦを精製している。

１００％ＢＤＦによる肥料散布

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演14京丹後市仏主の既存の水車による水力発電

夜間街灯
電気柵

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もったいない学会＆縮小社会研究会講演15

ピコ水力発電浄水場からの水で水車を回し、発電
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もったいない学会＆縮小社会研究会講演16

芦生の森の小水力発電
取水口

水路

芦生山の家
発電機
・落差6ｍの旧発電所の水路を利用
・出力：1.5kW
・山の家の電気使用量の1/3を賄っている

２０１７/２/１１

発電所建屋

もったいない学会＆縮小社会研究会講演

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森林資源

自然文化村の河鹿荘

間伐材の活用

チップボイラー建屋

チップ

チップ置き場
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貯湯タンク

ボイラー
もったいない学会＆縮小社会研究会講演18

竹材の資源化
竹炭窯

竹炭工芸品

竹炭・竹酢液製造装置

２０１７/２/１１

竹炭

竹酢液原液と蒸留液

宮崎県の口蹄疫消毒にも使用
竹酢液原液の熟成

もったいない学会＆縮小社会研究会講演

炭焼窯

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瑠璃渓における太陽光発電

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演20プロバイオティクス農法
・善玉の乳酸菌、枯草菌、放線菌により農作物を栽培し、安全・安心でおいしいコメ、野菜類を消費者に供給することを、南丹市で１５名の農家の方々と行っている。
・平成２９年度は、栽培面積６町７反(７６０アール）、収穫量は３０トンを見込んでいる。
・販売先として、京都の老舗料理店、京都大学生協、南丹市周辺のゴルフ場や介護施設、京都市内のスーパー、さらに東京六本木のスーパーや一般の人々に提供している。
２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演21

プロバイオティクス農法取り組み

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演22

ＹＭ(高温好気性）菌による下水処理場（佐賀市）

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演

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風力発電
地域対応型小型風力発電装置

九州大学の風力発電装置
１KW・5KW 風レンズ
工場の電源に活用

3,500

W
実測値(1分間平均）

3,000

Cw=1.0（風レンズ風車）

2,500
Cw=0.4（従来風車）

2,000

1,500

1,000

500

00.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

ローター周りにダクトを取り付けると、強い渦が発生し、風車の後ろの気圧が低下し、低い圧力部に風は吸い込まれ、ダクト内の風速が1.3～1.5倍に増速m/s

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演24自主防災組織への浄水装置の設置補助
安全な飲料水を造りだす高性能浄水システム

雨水
風呂水
凝集剤
攪拌済逆浸透膜

クリスタルヴァレー
安全でおいしい水

池水

濁水

防火用水
１５ℓ/時(１１０人分)
８.３kg：２５万円

プール

消火栓

河川水
４１ℓ/時（３３３人分）
２０kg：１５０万円

プール水

海水

２００ℓ/時（１６６６人分）：淡水
８３ℓ/時（６６６人分）：海水
５０ｋｇ：５００万円

汽水域

地球上の水の97.5％は海。淡水は2.5％。しかし、その内7割は南極と北極の氷。我々が使える水は全体の0.01％である。
２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演25

Innovative Eco-Tech(IET)研究会の４本柱
１．IET熱水洗浄（認定技術）

２．セラミック化チタン（認定技術）【グースアスファルトの除去】【新脱塩法＋耐塩害性付与】【低温セラミック化技術】①ＩＥＴ熱水洗浄②壁面強化用透明塗料

140℃の亜臨界領域の水を使った洗浄方法
洗剤・溶剤不使用で汚れが落ちます。洗浄後②のチタン水溶液（チタン錯体）を含浸させ耐候性を付与します。

有害な紫外線エネルギーを吸収し、強固なチタンセラミックを形成し、建物の経年劣化を抑制し外壁を守ります。
同時に光触媒効果で汚れも抑制します。

３．透明遮熱塗料（認定技術）

４ .熱放散-遮熱塗料【波長制御nano技術】③ガラス用透明遮熱塗料【熱-放散・散乱】【ｴﾈﾙｷﾞｰ形態変換】 （光電 熱電 熱音響）
④屋根用遮熱塗料 （有機塗料）

窓より侵入する有害な紫外線と暑すぎる赤外線を防ぎ、カーテン・畳・家具のヤケや熱による劣化・変形を防ぎます。

屋根・壁の熱を独特の熱エネルギー変換機能で、極端な暑さ・寒さを緩和することで建物の経年劣化を抑制し、資産価値を守ります。

２０１７/２/１１

ナノガードATO

もったいない学会＆縮小社会研究会講演（開発中技術）30

熱水洗浄AfterBefore

明治村

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演27

地熱発電とは現在の技術では深さ何千kmの地熱エネルギーを利用することはできない。
現在は、降った雨が地下深部（地下数km深程度）にしみ込み、地球内部にある高温の岩石で温められ、軽くなって上昇し（温められた水を熱水という）、比較的浅いところ（深さ1～3ｋｍ程度）に溜まった場所（地熱貯留層と呼ぶ）にボーリングを行い、蒸気あるいは熱水を取り出し、タービンを回して発電する。
出典：地熱情報研究所(http://igigeothermal.jp/about.php#1-1)に一部加筆

２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演28

世界に冠たる地熱大国

平成31年度に秋田県湯沢市で三菱マテリアル、Ｊ－Ｐｏｗｅｒ,三菱瓦斯化学が出力５万ｋＷの地熱発電所運転開始。
２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演29

持続可能・地方分散型社会の実現
宝物を手に入れるには地元自治体の協力

事業計画策定

住民の認識

企業の協力
事業の予算化・実施

地域の資源技術資金の三位一体に加え再生可能エネルギーと地方分散型社会の構築の必要性の認識が必要である。
２０１７/２/１１

もったいない学会＆縮小社会研究会講演30