様式第２号
平成２５年度申請

者

学科名

地 域 貢 献 特 別 研 究 費 実 績 報 告 書

情報工学部

職 名教授

氏 名

平成２６年

３月３０日

中川 二彦

印

調査研究課題高齢者のエネルギー消費を地域で支える新エネルギー導入と福祉の複合システムに関する研究

交付決定額

1,000,000 円
氏代
表

調査研究組織分担者

調査研究実績の概要○○○
地域貢献への反映を踏まえて記述のこと

名

所属・職

専門分野

役割分担

中川 二彦

情報工学部 教授

環境ｴﾈﾙｷﾞｰ学

研究全般,全体統括,シス
テム設計

能登路 裕
満本 祐太
清水 彩子

情報工学部研究員
情報工学部大学院生
情報工学部大学院生

環境ｴﾈﾙｷﾞｰ学
環境ｴﾈﾙｷﾞｰ学
環境ｴﾈﾙｷﾞｰ学

社会システムのFS
家庭の消費ｴﾈﾙｷﾞｰ削減策の実験
家庭の消費ｴﾈﾙｷﾞｰ削減策のｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ(1)一般家庭の全消費エネルギーを対象にした削減策の研究と開発 (中川,満本,清水)・「PVとEVの複合システム」として，PV電力を直接EVに充電し，家庭へ供給するスマートPV&EVシステムを提案し，社会での効果について検討を行った．
本研究では，家庭のエネルギー支出の60%を占めるガソリンと電力のみについて評価を行った．その結果，スマートPV&EVシステムの適用により，PV寿命に相当する25年間平均で，家庭と大学を含むコミュニティの総エネルギー支出の17%(ガソリンと電力では約30%)を削減でき，この効果は単純にPVを導入する効果の4倍であることを明らかにした．
・なお，CO2の削減についても，FIT制度下でPVとEVを普及するよりも，更に10%のCO2が削減できることも明らかにした．これは極めて大きな成果である．
上記研究の結果，灯油やLPG(都市ガス)も含むと，コミュニティの総エネルギー支出の削減を30%程度まで拡大できる可能性があり，今後，灯油やLPG(都市ガス)も含む具体的な構成を研究するとともに，行政政策に反映する研究を行っていく計画である．
(2)高齢者対策としての社会システムのFS (中川，能登路)
・上記の仕組みで発生する余剰エネルギーの無償供給の効果は，人口の3割を占める高齢者だけに支給しても，総エネルギー支出の6%程度にしかならない．それに対して，(1)で述べたスマートPV&EVシステムのコミュニティ全体として得られる30%削減の利益配分を考える方が効果的であることが明らかになった．
スマートPV&EVシステム本体とその余剰エネルギーの無償支給を合わせると，コミュニテ
ィとして高齢者一世帯あたり10万円/年以上の支出削減の可能性が見えてきたので，今後は行政と共同での検討に着手する計画である．

次頁に続く

調査研究実績の概要○○○
地域貢献への反映を踏まえて記述のこと(3)外部資金獲得の計画
・本スキームには真庭市が関心を示しており，COCなどを通じて，補助金獲得に必要な基礎研究をもう少し進め，1～2年後を目処に大型資金の獲得を目指す．
(4)国内外学会発表 (中川，各担当)
大型補助金獲得には論文発表実績が必要であり，上記の成果を積極的に発表した.
実績リストを添付する．

(成果資料等があれば添付すること。)

成果資料目録【国内学会】(1)中川二彦，酒井博，宇治澤優(新日鐵住金)，製鉄所のエネルギー回生によるコプロ
ダクションとインテグレーション，日本鉄鋼協会第167回春季講演大会｢炭素循環型スマート製鉄(iACRES)による低炭素化への検討｣シンポジウム，東京(2014.3.22)(2)中川二彦，エネルギー回生の複合化システム―スマートエネルギー回生システム―，化学工学会第79年会，講演番号I217，岐阜(2014.3.19)(3)能登路 裕，中川二彦，太陽光発電と電動移動機器の複合システムにおける蓄電池容量の削減方法，化学工学会第79年会，講演番号I218，岐阜(2014.3.19)(4)村田 雅，能登路 裕，中川二彦，移動機器を媒介にした太陽光電力の供給消費シス
テムの評価，日本機械学会第44回学生員卒業研究発表講演論文集，CS44－1001，鳥取(2014.3.6)(5)島村政志，下野恭兵，能登路 裕，中川二彦，空調動力と発電を統合したAI-EVシ
ステムの開発，日本機械学会第44回学生員卒業研究発表講演論文集，CS44－1002，鳥取(2014.3.6)(6)柏田 知孝，西 貴大，能登路 裕，中川二彦，ゼオライトを用いた吸着式ヒートポ
ンプの可視化実験，日本機械学会第44回学生員卒業研究発表講演論文集，CS44－
1011，鳥取(2014.3.6)(7)馬場栄介，升谷 誠，江見健太，徳永義孝，中川二彦，家電機器使用時における高調波電流モデルの推定に関する研究，日本機械学会第44回学生員卒業研究発表講演
論文集，CS44－519，鳥取(2014.3.6)(8)能登路 裕，中川二彦，太陽光発電と電動移動機器を組み合わせた複合システム，
第30回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス講演論文集，講演番号21－
3，東京(2014.1.24)(9)下野恭兵，柴田晟司郎，中川二彦，空調システムを統合化した電気自動車，日本機
械学会熱工学コンファレンス，講演番号F212，弘前(2013.10.20)(10)能登路 裕，柴田晟司郎．清水彩子，中川二彦，太陽光発電と移動機器を組み合わせた複合エネルギーシステム，化学工学会第45回秋季大会講演要旨集pp.632，
講演番号K124 岡山(2013.9.16)，.
(11)升谷 誠，江見健太，馬場栄介，徳永義孝，中川二彦，山下貴大，複数種類の家電機器使用時における高周波特性の検討，平成25年 電気学会 電力技術・電力系
統技術合同研究会，講演番号PE－13－088(PSE－13－104) (2013)(12)下野 恭兵，柴田 晟司郎，中川 二彦，空調システムを統合化した電気自動車，日本機械学会2013年次大会講演論文集，PDF S081013，岡山(2013.9.10)(13)柴田 晟司郎，下野 恭兵，中川 二彦，空調システムを統合化した電気自動車を用いたPV-E V複合システムの評価，日本機械学会2013年次大会講演論文集，PDF
S084014，岡山(2013.9.10)(14)下野恭兵，柴田 晟司郎，中川二彦，空調システムを統合化した電気自動車，西日本エンジンシステム研究会，講演番号16，岡山(2013.9.1)(15)柴田 晟司郎，下野恭兵，中川二彦，空調システムを統合化した電気自動車を用いたPV-EV複合システムの評価，西日本エンジンシステム研究会，講演番号17，岡山(2013.9.1)(16)清水彩子，中川二彦，太陽光発電と移動機器の電動化を組み合わせた複合エネル
ギーシステム－真庭SMART工場における検討例－，第22回日本エネルギー学会大会，講演番号4－7－2，東京(2013.8.5)(17)下野恭兵，柴田晟司郎，中川二彦，空調システムを統合化した電気自動車の研究，第18回動力エネルギー技術シンポジウム講演論文集，pp.259－260, 千葉(2013.6.21)(18)柴田晟司郎，下野恭兵，中川二彦，空調IT-EVを用いたPV-EV複合システムの評
価，第18回動力エネルギー技術シンポジウム講演論文集，pp.239－240, 千葉(2013.6.21)(19)中川二彦，ガス分離を用いた製鉄所のコプロダクションとインテグレーション，
日本鉄鋼協会第165春季講演大会討論会「製銑工程における環境変化対応技術の現状と課題」，討-10【依頼講演】東京(2013.3.28)(20)西貴大，中川二彦，吸着剤を用いた排温水からの蒸気回生システムの数値解析，
化学工学会第78年会，研究発表講演要旨集，講演番号B303，大阪(2013.3.17)(21)清水彩子，中川二彦，真庭SMART工場エネルギーシステムの設計と評価，化学工学会第78年会，講演番号A307，大阪(2013.3.17)(22)満本祐太，中川二彦，PVとEVを用いた高効率の双方向エネルギーシステム，化学工学会第78年会，講演番号A313，大阪(2013.3.17)(23)中川二彦，化学工学会第 78 年会化学産業技術フォーラム ＜次世代エネルギーシステム＞次世代エネルギーシステム -コプロダクションによるエネルギー創出と双方向システム-【招待講演】大阪(2013.3.17)(24)西 貴大，中川二彦，吸着剤を用いた排温水からの蒸気回生システムの数値解析，
日 本 機 械 学 会 第 43 回 学 生 員 卒 業 研 究 発 表 講 演 論 文 集 ， CS43 － 1108 ， 高 知(2013.3.7)(25)柴田 晟司郎，中川二彦，移動機器に搭載した蓄電池を用いた太陽光発電の有効利用，日本機械学会第43回学生員卒業研究発表講演論文集，CS43－1211，高知(2013.3.7)(26)清水彩子，中川二彦，真庭SMART工場における再生可能エネルギー活用システ
ムの設計と評価，日本機械学会第43回学生員卒業研究発表講演論文集，CS43－1212，高知(2013.3.7)(27)下野恭兵，中川二彦，電気自動車向け小型エンジン駆動コジェネレーション空調機の基礎研究，日本機械学会第43回学生員卒業研究発表講演論文集，CS43－1115，高知(2013.3.7)【国際学会】(1)Yuta Mitsumoto, Tsuguhiko Nakagawa, Norihiro Kose, High efficiency
Interactive Energy System through the use of PV&EV ，ASME2013 Power
Conference, Boston(2013-7)(2)Takahiro Nishi, Tsuguhiko Nakagawa, Development of Adsorption SteamGenerator without the Fossil Fuels Consumption, ICCE2013 Clean Energy
Conference, Ottawa(2013-9)(3)Yoshio Abe, Kasumi Ito, Kenji Marumo, Toshiyuki Aoyama, YoshiakiKawakami, Masayuki Tanino, Tsuguhiko Nakagawa, YoshinoriItaya, Koichi
Nakaso, Jun Fukai，Performance Test of Bench-Scaled Adsorption System for
Generating High Temperature Steam from Waste Water，Asia Pacific Clean
Energy Summit and International OTEC Symposium Hawaii(2013-9)

(4)Seishiro Shibata, Kyohei Shimono, Tsuguhiko Nakagawa, Evaluation of ITEV(Air-Conditioner Integrated Electric Vehicle)Using in the PV&EV Combinedsystem, AIChE2013 Annual Meeting, San Francisco(2013-11)(5)Yoshiaki Kawakami, Yoshio Abe, Kasumi Ito, Kenji Marumo, Toshiyuki
Aoyama, Masayuki Tanino, Koichi Nakaso, Tsuguhiko Nakagawa, Jun Fukai,
Yoshinori Itaya，Development of Bench-Scaled Adsorption Type Steam
Recovery System for Generating High Temperature Steam from Hot Waste
Water，AIChE2013 Annual Meeting, San Francisco(2013-11)(6)Ayako Shimizu, Yuu Notoji, Tsuguhiko Nakagawa, Complex energy system
which combined photovoltaic power generation with electric industrial vehiclesCase study of Maniwa SMART factory, AIChE2013 Annual Meeting, SanFrancisco(2013-11)(7)Yuu Notoji, Tsuguhiko Nakagawa, The Integrated Energy System Combined
Photovoltaic Power Generation and Electric Vehicle, ENTECH2013 Energy
Technologies Conference, Istanbul(2013-12)【論文】(1)中川二彦，次世代エネルギーシステムの創成, 化学工業，65(1), pp.34－41 (2014)(2)古瀬典弘，中川二彦，電気自動車を用いた再生可能電力の有効利用方法のHEXモデルによる評価，エネルギー資源学会論文誌 34(4)，pp.18－26 (2013)(3)中川二彦, ガス分離を用いた製鉄所のコプロダクションとインテグレーション，化学工学会誌77(3), pp.163―166 (2013)(4)中川二彦，移動機器に搭載した蓄電池を用いた双方向エネルギーシステム， 化学工学会誌
77(3), pp.167―166 (2013)(5) Tsuguhiko. Nakagawa, T. Nishi, Y. Notoji, T. Kawakami, M. Tanino, Y. Abe, K.
Ito, K. Marumo, T. Aoyama,Y. Itaya, K. Nakaso, J. Fukai，Development ofAdsorption Steam Generator without the Fossil Consumption，Journal of Energyand Power Engineering(accepted)(6)中川二彦，満本祐太，PV と EV を用いた双方向エネルギーシステムの評価，日本

エネルギー学会誌(受理)(7)Tsuguhiko Nakagawa, High Efficiency Power Creation System through the use of Gas
Separation，Applied Energy(accepted) (2013)(8) Tsuguhiko Nakagawa, Integrated Evaluation of Energy Supply and Demand using a HEX
Model，Applied Energy(accepted) (2013)(9)能登路裕，中川二彦，太陽光発電の電力を電気自動車へ直接充電するスマートPV &EVシステムの評価，化学工学論文集(投稿査読中)，(2014)(10)能登路裕, 中川二彦, 真庭SMART工場における再生可能エネルギーの活用システム，化学工学
論文集 (原稿作成済，投稿予定)，(2014)(11)柴田晟司郎，中川二彦，空調システムを統合化した電気自動車(AI-EV)を用いたス
マートPV & EVシステムの評価(投稿査読中)，(2014)