漁港におけるエコ化技術導入に関する調査研究
Investigative Research on the Implementation of Eco-friendly Technology in Fishing Ports
後藤卓治*・広島基**・土屋詩織**
Takuji GOTOU, Motoi HIROSHIMA and Shiori TSUCHIYA* （財）漁港漁場漁村技術研究所

第１調査研究部 主任研究員** （財）漁港漁場漁村技術研究所

専門技術員

In recent years, the implementation of eco-friendly measures such as energy saving and employment of
natural energy, etc. have been considered in various areas due to the need for CO2 reduction in order toprevent global warming and concerns of a shortage of electric power after the Great East JapanEarthquake.
Currently, large volumes of energy in the context of fuel in fishing boats, electric power in fishingmarkets, etc. are used for the production of marine products at fishing grounds.
As a part of an eco-friendly measure of the fishing industry, this research summarizes the result ofverification tests concerning the application of a battery-operated boat in fishing activities and theutilization of snow ice cryogenic energy in fishing markets, and then discusses the future possibilitiesof these eco-friendly technologies.
Key Words : eco-friendly technologies，natural energy，battery-operated boat，snow ice cryogenic
energy

今回の実証試験は，
平成 22 年 7 月～11 月まで長崎県対馬市の豆酘漁港において，太陽光発電システムにより発電した電力を用いて，急速充電対応のリチウムイオン電池推進船の動力を稼働し，実際の漁業者に操船して頂き，近年，地球温暖化防止に向けたＣＯ2 の削減及び東日本電池推進漁船の漁業への適用性を検討した．また，寒冷大震災後の電力不足への懸念から，各分野で省エネルギーや自然エネルギーの導入等のエコ化が検討されている． 地における電池推進船の適用を確認するため平成 24 年 2月に北海道寿都町の寿都漁港において走行試験を行った．
漁業の現場においては，漁船での燃油，市場での電力等，多くのエネルギーを利用して水産物が生産されてい（1）充電システムる．
本研究においては，漁業におけるエコ化の取組の中か豆酘漁港で採用した充電システムの概要図を図-1 に示ら，電池推進漁船の漁業への適用と，市場における雪氷す．太陽光パネル及び蓄電池の規模は，平均して１日当熱利用についての実証試験結果を取り纏め，今後の可能たり１回電池推進船にフル充電可能な蓄電規模となるよ性について考察する．
う豆酘漁港周辺の気象条件を踏まえ決定した．

1．はじめに2．電池推進漁船の漁業への適用性調査
漁業で排出される CO2 を，大きく漁港施設と漁船に分類すると，漁港施設からが 1,380,621[t-CO2／年]，漁船からが 5,490,258[t-CO2／年]と漁船から排出れる CO2 が漁港施設から排出される CO2 の約 4 倍となっている．1)
本項では，漁船から排出される CO2 削減に向け，電池推進漁船の漁業への適用性について実証実験を行った結果を中心に報告する．
図-1 充電システムの概要図（豆酘漁港）

2.1 実証試験の概要

67

表-1 らいちょう「S」の仕様データ
8.04 m2.24 m
0.85 m

項目
全長
全幅
全深さ
船体質量
（軽荷）
（中荷）
（重荷）
総トン数
電動機推進機出力
計画速力
（軽荷）
（中荷）
（重荷）
連続航行時間蓄電池容量
定員乗組員

図-2 太陽光パネル設置状況（豆酘漁港）

1.35 t1.72 t2.46 t1.3 t
25kW
14 Knot
12 Knot
10 Knot
45分（最大船速時）
18 kWh (SOC 80%)
11 名

図-3 急速充電器設置状況（豆酘漁港）（2）急速充電対応型リチウムイオン電池推進船
今回採用した電池推進船は，電気自動車でも用いられており，鉛式と比べ軽量で大容量の電力を蓄えることが可能であるリチウムイオン電池を搭載した船を使用した．
リチウムイオン電池による電池推進船は現状では研究開発段階であり，搭載している蓄電池の容量も電気自動車と同程度の 18kwh と船外機船程度ので能力である．充電方式については，フル充電に 8 時間程度を要する普通タイプと 30 分程度で充電可能で，電気自動車の国内規格であるＣＨＡdeMO 方式により充電時の双方向通信を行い充電時の安全性により配慮した急速充電タイプがある．本
検討では，今後，電池推進船が普及した際にはより急速に充電することが求められることにも配慮し，東京海洋大学が開発した急速充電対応のリチウムイオン電池推進船「らいちょう S」を使用した．
なお，本船は電気駆動と相性の良いウォータージェットによる推進方式を採用しているため，プロペラによる推進方式と比べ浅瀬での走行が可能であり，また，定置網やロープ等の漁具等の障害物上でも走行可能である特徴を有している．

図-4 電池推進船「らいちょうＳ」（3）試験方法
漁業への適用性を確認するため，以下の３つの実証試験を行った．
① 採貝藻漁業への適用試験（豆酘漁港）「らいちょうＳ」と同規模の船で操業している採貝藻漁業を営んでいる漁業者の方に平成 23 年 7 月～9月まで使用して頂いた．
② 定置網漁業への適用試験（豆酘漁港）
ウォータージェット方式による漁具上での漁業活動の適用性を確認するため，10 月,11 月に定置網漁業の作業船として使用して頂いた．
③ 寒冷地への適用試験（寿都漁港）
リチウムイオン電池推進船の積雪・寒冷地における適応性を確認するため，平成 24 年 2 月に北海道の漁業者の方に操船して頂き，走行試験を実施した．

2.2 漁業への適応試験結果（1）発電量と電力消費量

68して利用するために開発された電池推進船としては初号機であり，今後の技術開発によって，走行性等の性能は確実に向上するため，将来的には採貝漁業における電池推進船利用の可能性は大きくなると考えられる．
・採貝漁業では，操業中に海中にいる漁業者が船を引っ張って移動させるという作業がある．
「らいちょうＳ」
では電池推進船の特長を活かし，この作業効率を改善するため水中での操船用のリモコン装置を搭載しているが，前進・後進のみでなく旋回操作の機能を追加することで操作性が更に向上すると考えられる．
・走行距離等に関しては，蓄電池の残量を心配して遠くの漁場へ行けなかったことがあった．また，波を越えて前進する力強さの点ではエンジン漁船に劣るとの印象があり，これらの課題に対応する改良が今後求められる．
②定置網漁業
・定置網漁業では網の上を走行する際に船外機を船上に引き上げる作業を行っていたが，電池推進船はウォータージェット推進方式であるため，この作業が不必要であり作業効率が格段に向上する．また，この時，船外機を上にあげると操舵ができなかったが，電池推進船は常に動力推進しているため舵が利く．定置網を設置している海域は潮の流れが速いため，舵が利くことは大きな利点となる．
・定置網漁業は複数の漁船で操業を行っており，後方を走行する漁船にとって前の船の排ガスのにおいが気になっていたが，電池推進船は排ガスを出さないため，作業環境が向上する．
・試験を依頼した漁業者から「購入価格が安くなれば是非利用したい」との声もあり，今後の量産が行われれば価格が低減すると考えられるため，定置網漁業における電池推進船の利用の可能性は大いにあると考える．

本試験では，現地の日射量の統計データのうち月平均日射量を用い，１日平均でらいちょうＳの蓄電池容量である 18kwh を発電可能な太陽光パネルを設置した．
実証試験の 9/15～9/30 の発電量と電力使用量の結果を表-2 に示す．今回の試験においては，太陽光発表-2 発電量と消費電力
電池推進船の電による発電電力は電池発電量
日付
電力使用量[kWh/日]推進船のみに供給したた[kWh/日]9/1517.3め，出漁のない日に発電し9/1620.2
11.7
9/1717.9た電力は全てが余剰電力
9/186.3となっている．実証試験の9/1913.8
9/2010.3
期間中（9/15～9/30）の余9/2116.29/2225.0
剰 電 力 の 合 計 は
9/2323.7
9/2423.1
12.6232.79kWh であり，実際に9/25
19.513.0使用した電力量（電池推進9/2619.39/2721.9船への供給量）の 8 倍にあ
9/28
16.69/292.9たる余剰電力が発生した9/307.9合計261.937.3
こととなる．
平均16.412.4
太陽光による発電も採貝漁業への出漁も天候に左右されるため，発電設備の規模が適正であれば，両者がマッチングし余剰電力がそれほど発生しない．つまり，晴天の日であれば，電池推進船は出漁でき，太陽光発電によって十分な発電量が得られると考えられる．しかし，実際には同じ晴天であっても強風や高波といった気象条件であれば電池推進船は出漁できないため，需要と供給に不一致が生じることが少なくないことが，明らかとなった．
よって，余剰電力については，漁船以外の施設への供給や系統連系による売電といった余剰発電が発生した場合に有効活用するための方策を検討する必要がある．

（2）漁業への適用性①採貝漁業
・今回中心的に実証試験を行った採貝漁業において，従来漁船より小回りが利き操作性が高いことが確認された．また，漁場での操作性では船の上がり降りに際し，船体が安定しているため作業がし易く感じられている．
但し，当然ながら従来漁船の操船方法と異なるので，操船操作に慣れる時間が必要となる．
・さらに，ウォータージェット推進方式のため，プロペラによる網やロープの破損の心配が無く，このような
図-5 定置網設置箇所走行試験（豆酘漁港）
ものが設置されている海域においても安心して走行できることが利点として挙げられる．
・一方，採貝漁業では漁場の選択は「早い者勝ち」なの（3）積雪寒冷地への適用性
で，他の漁業者より先に良い漁場へ到着することが求
積雪寒冷地への適応性に関しては，当初懸念されていめられている現在の仕組みでは，現状の電池推進船のた寒冷な気候による蓄電池の消耗や電池推進船の走行性速力では物足りないと感じられている．この点に関し能における影響は見られなかった．影響がなかった要因ては，今回試験に使用した「らいちょうＳ」は漁船と69

表-3 走行経費とＣＯ2 削減量の比較（採貝藻漁業）として，外気温が－10℃程度まで低下しても，蓄電池を搭載している漁船の底部が接する海水の温度が＋4℃程度までしか低下しないため，陸上と比較的し外気温による影響を受けにくいことが考えられる．
充電器については，充電性能には支障がなかったものの，充電プラグの蓋が凍結により開かなくなり充電作業に支障が出るといった影響があり，設備の構造を寒冷地に適応させる必要があることが明らかとなった．また，電池推進船の構造についても，漁業者から防風・防寒対策としてブリッジの設置や操船のための器具の改良が求められているため，電池推進船，急速充電器共に性能については今回の試験において積雪寒冷地での適応性が確認できたことから，今後は実導入及び普及のために，使い勝手や就労環境の改善に目を向けた設備の開発が必要になると考えられる．

項 目
燃油使用量
（Ｌ）
電力使用量
（kWh）
1隻あたり
（45日操業）

電池推進船
従来船（ガソリン船） （商用電力） （太陽光発電）

300.0

－－－

531.0

531.0

走行経費（円）

53,700

8,698

0100%

16%

0%

CO2排出量（t-CO2）0.70

0.200.00

燃油使用量
（Ｌ）
電力使用量
１漁港当たり
（kWh）
（87隻）
走行経費
（円）
CO2排出量（t-CO2）100%
26,100.0

29%
－0%
－0.0

46,197.0

46,197.0

4,671,900

757,707060.60

17.05

0.00

3．雪氷熱による市場冷却の効果検証調査
陸揚げされた水産物は，鮮度や衛生環境を維持する観点から低温下で取り扱うことが求められているものの，市場を冷却することはコストが高く導入されている箇所は限られている．一方，積雪寒冷地においては冬季に多くの積雪があり除雪を行っている実態がある．
本項では，北海道苫前町の苫前地方卸売市場で平成 23年に導入された雪氷熱エネルギーを活用した冷熱生成システムについての効果を検証した．

図-6 寒冷地での充電作業（寿都漁港）

3.1 冷熱生成システムの概要
苫前地方卸売市場の施設概要図を図-7 に示す．

（4）コスト削減及びＣＯ2 削減効果
豆酘漁港の採貝藻漁業の試験結果より，従来漁船（ガソリン船）と電池推進船を商用電力及び太陽光発電システムを使用した場合について，走行経費とＣＯ2 排出量を算定した結果を表-3 に示す．
ここで，商用電力を使用した場合のＣＯ2 排出量は，九州電力が公表している 0.000369[t-CO2/kWh]を用いた．また，太陽光発電システムを使用した場合の，初期費用及びシステム製造時に発生するＣＯ2 排出量は今後の技術開発により大幅に改善されることが想定されることから計算に含まないこととした．
検討結果では，従来漁船と商用電力を使用した場合の比較においても走行経費で 1/6 程度，ＣＯ2 排出量では1/3 以上削減される結果となった．太陽光発電システムについては，現状では初期費用が高く採算性に見合う削減効果は期待できないものの，今後の技術開発による初期費用の削減，余剰電力の有効な活用システムの導入，Ｃ
Ｏ2 排出量の削減効果の重要度の向上などによっては導入される可能性も出てくるものと考えられる．

図-7 冷熱生成システム概要図
市場では荷捌きエリアの隣に雪の貯雪庫を設け，貯雪庫と荷捌き所エリアの壁の下部に開閉可能な冷風ガラリを設け天井付近には空気の循環を促進するための吸気ファンが設置されている．また，荷捌き所冷却エリアには外部と外気が出入りしないよう仕切カーテンが設けられている．
貯雪庫には，市場に隣接した倉庫に断熱処理を行い冬季に漁港周辺及び町内の除雪車が除雪した雪を保管し，貯雪庫の雪が溶けたら倉庫の雪を農業用のカゴに入れ漁協の職員がフォークリフトで貯電庫へ補給している．補70

度冷却されており，一定の冷却効果が確認された．

給の頻度は外気温にもよるが概ね 1 ヶ月に 1 回程度である．
荷捌き所エリアを冷却する際には，貯雪庫下部の冷風ガラリを開けるだけで，冷気が重く床に拡がる特性からエリア全体の底面付近から冷却される．なお，水産物は底面付近に陳列されるため，効率的な冷気の流れとなっている．また，短時間でエリア内を冷却したい場合には，天井付近の吸気ファンを稼働させることでガラリから排出される冷気の量を多くすることが可能である．
以上のように，本システムは冬季の除雪作業の雪捨て場を断熱処理した倉庫にしているだけで，倉庫から貯雪庫への雪の補給以外はほとんど経費が発生しないシステ
ムとなっている．

温度 [℃]

16141210①② ③④15:30

15:00

14:30

14:00

13:30

13:00

12:30

12:00

11:30

11:00

10:30

9:30

10:00

9:00

8:30

8:00

7:30

7:00

6:30

6:00

5:30

5:00

4:30

4:00

3:30

8

図-9 高さによる冷却エリアの温度差

3.2 冷却効果検証結果（2）魚体の冷却効果効果検証を行うため，平成 23 年 7 月に苫前地方卸売市場において，現地調査を行った．

魚体の低温保持効果を検証するため，冷却エリアと冷却エリア外に同種の魚介類（甘えび及びホッケ．図-10）を置き，それぞれの温度変化を測定した．魚体の温度は表面温度と体内温度の二種類を測定した．甘えびは発泡スチロール容器に氷 1kg，甘えび 0.5kg を入れ，容器の上側にある甘えび(氷からは離れている位置)を測定対象とした．ホッケは，表面温度は 4 尾の内の中央に位置しているホッケの頭，腹，尾の 3 ヶ所を測定し平均値を採用，体内温度は 4 尾の平均値を採用した．室温は温度測定魚
介類サンプルを置いてある近傍の測定点の下段の室温である．

（1）荷捌き所エリアの冷却効果
荷捌き所エリアの冷却効果を確認するため，外気温と荷捌き所冷却エリアの底面から 30cm，50cm，100cm の地点での気温を測定した．
測定の結果，外気温 17℃～19℃程度の状況で，平面的な温度変化については最もガラリに近い場所とガラリから離れた仕切カーテン付近では 1℃程度ガラリ付近の温度が低い結果であった．
（図-8）
20191817

温度 [℃]

161‐中2‐中5‐中6‐中3‐中4‐中図-10 魚体のサンプル（左：甘エビ，右：ほっけ）

7‐中15

甘えびは，冷却エリア外では，表面温度に関しては7.5～8.3℃，体内温度は 6.6～8.4℃の範囲にあるが，冷却エリア内では，表面温度に関しては 4.3～5.1℃，体内温度は 3.7～4.2℃の範囲にあった．表面温度，体内温度ともに魚体温度は冷却エリア内の方が低く，両者の温度差はおよそ 2.9～4.2℃であり，この時の室内温度は，冷却エリア外が 17.7～19.3℃，冷却エリア内が 10.7～11.8℃，温度差は 7～7.5℃であった．したがって，室内冷却による魚体温度低下の効果が表れている．
ホッケについて，冷却エリア外は，表面温度が 10.3～11.3℃，体内温度は 3.4～5.0℃の範囲にあるが，冷却エリア内では，表面温度が 3.7～5.9℃，体内温度は3.1～3.5℃の範囲にあった．表面温度，体内温度とも141312

①

11② ③

④

15:30

15:00

14:30

14:00

13:30

13:00

12:30

12:00

11:30

11:00

10:30

9:30

10:00

9:00

8:30

8:00

7:30

7:00

6:30

6:00

5:30

5:00

4:30

4:00

3:30

10

図-8 外気温と冷却エリアの温度
また，冷風ガラリに近い測転における温度変化は，高さ 30cm の箇所で 11℃，50cm で 11.5℃，100cm で 12℃程度まで冷却されており，温度差は１℃程度であった．
（図-9）以上より，冷却エリア内は外気温と比べて 6℃～8℃程71

のホッケ表面温度が 10.3～11.3℃であったため，これをマニュアルの 10℃データに当てはめて考えると，甘えびと同様に，冷却エリアに置いてあるホッケのＫ値は冷却エリア外にあるホッケのＫ値の 2/3 程度に抑えられるものと推定される．に魚体温度は冷却エリア内の方が低く，両者の温度差は表面温度でおよそ 4.4～7.7℃，体内温度でおよそ 0～1.9℃である．この時の室内温度は，冷却エリア外が18.7～19.2℃，冷却エリア内が 11.2～12.2℃，温度差は 7～7.5℃であった．したがって，ホッケの場合も室内冷却による魚体温度低下の効果が表れている．

3．まとめ（3）魚体の鮮度電池推進船の漁業への適用については，電池推進船が開発途上であるため，走行速度，走行距離，寒冷地での防寒対策及び初期費用については，今後の更なる改良が必要であるものの，走行距離が比較的短い，沿岸域での採貝藻漁業や定置網等については，操業性能及び走行経費の面での優位性が確認され，また，商用電力を使用した場合でも CO2 排出量を 1/6 まで削減出来ることが確認された．
雪氷熱による冷熱生成システムについては，システムが単純で大がかりな設備も必要ないことから，既存の有休施設を活用した雪の貯蔵や，通常行っている除雪作業を活用することで，低コストでの冷却効果が期待でき，魚体の鮮度保持にも十分寄与できることが確認された．
これら漁港におけるエコ化技術は，単純に費用対効果で計れない効果も含まれており，その評価手法が確立されていないが，今後の地球環境を守る観点からすると，今後さらに強化すべき取組であると考えられる．

魚体の保管温度及び魚体の温度が低下したことが確認されたが，魚体の鮮度にどれだけの影響を及ぼしているかを把握するため，北海道のマニュアル 2) (以降マニュアル)を参照として魚体鮮度の指標であるＫ値を用いて検証を行った．
甘えびに関してマニュアルでは温度によるＫ値のデータが無いのでヒラメ(死後硬直状態のサンプル)を参考とした．
（図-11）
図-11 によると貯蔵温度が低いほどＫ値の上昇速度が抑えられ，鮮度が長く保持されている．今回の調査では，冷却エリアの甘えび体内温度が 3.7～4.2℃であるため，これをマニュアルの 5℃データに当てはめ，冷却エリア外の甘えび体内温度が 6.6～8.4℃であったため，これをマニュアルの 10℃データに当てはめて考えると，生食の目安とされているＫ値 20％に達するまでの時間は，5℃で約33.1 時間，10℃で約 18.5 時間と読めるため，5℃の場合は10℃の場合に比べて33.1÷18.5＝約1.8 倍鮮度が長持ちすることになる．また，5℃でＫ値が 20％に達する時間
で 10℃の状況下でのＫ値は 30％となっているため，5℃のＫ値は 10℃のＫ値の 20％/30％＝2/3 となる．したがって，今回の調査に当てはめると，冷却エリアに置いてある甘えびのＫ値は冷却エリア外にある甘えびのＫ値の2/3 と推定される．

【参考文献】
1）漁港のエコ化促進のための技術検討会：「漁港のエコ化方針（中間とりまとめ）」平成 24 年 4 月
2）北海道水産林務部：「生鮮水産物鮮度保持マニュアル(概要版)」平成 19 年 3 月【参考調査】
本論は，以下の調査により実施したものである．
1）長崎県対馬振興局：「豆酘地区水産生産基盤整備工事（実証試験業務委託）」平成 23 年 12 月
2）北海道開発局農業水産部：「積雪寒冷地における漁港のエコ化方策検討業務」平成 24 年 4 月
3）北るもい漁業協同組合：「苫前地方卸売市場における雪氷熱利用による水産物の鮮度調査業務」平成 23 年 9月

冷却エリア外の温度域
冷却エリアの温度域

18.5

33.1

【謝辞】
電池推進船の漁業への適用については，東京海洋大学の賞雅寛而教授，大出剛教授に，雪氷熱による市場冷却の効果調査については室蘭工業大学の媚山政良教授に多大なるご指導を頂きましたこと，誠にありがとうございました．

図-11 貯蔵温度によるＫ値の変化
ホッケに関しては，先に示したように体内温度は冷却エリア内，外で大きな差は無い．表面温度で考えると，冷却エリアのホッケ表面温度が 3.7～5.9℃であるため，これをマニュアルの 5℃データに当てはめ，冷却エリア外72