a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（１）技術概要

植物⼯場の科学技術研究に関する現状と課題の国際⽐較

 ⽇本は基礎研究、応⽤研究・開発ともに世界的に研究が進展していたが、2017年ごろから⽶国、中国、欧州などで⼤規模な研究開発や建設が相次いだことなどで、トレンドは低調。
 ⽶国は農地が潤沢であり、また南半球からの野菜の輸⼊があることも影響し、施設園芸は限定的。

出典:国⽴研究開発法⼈科学技術振興機構 研究開発戦略センター「研究開発の俯瞰報告書 ライフサイエンス・臨床医学分野（2023年）」
https://www.jst.go.jp/crds/pdf/2022/FR/CRDS-FY2022-FR-06/CRDS-FY2022-FR-06_20205.pdf© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（１）技術概要

温室栽培のタイプ（ガラス製、プラスチック製）と地域別シェア
 温室のタイプごとのシェアでは、プラスチック製がガラス製を上回っており、成⻑割合も⼤きいと予測。特に素材の改良
により耐久性や機能性が向上することでシェア拡⼤の⾒通し。
 地域ごとのシェアでは、北⽶とヨーロッパが⼤きいが、⼈⼝の増加と耕作地の縮⼩が予測される中国とインドを含む
アジア太平洋地域も急速に成⻑。

温室のタイプごとのシェア（ガラス素材性 vs ビニールハウス等プラスチック製）

商業⽤温室市場シェア

地域

2021 年の収益シェア (%)

北⽶

32.8%

アジア太平洋地域

24.4%

ヨーロッパ

29%

ラテンアメリカ

9%

中東・アフリカ

4.8%

出典:PRECEDENCE RESEARCH”Commercial Greenhouse - Global Industry Analysis, Size, Share, Growth, Trends, Regional Outlook, and Forecast 2022-2030”
https://www.precedenceresearch.com/commercial-greenhouse-market© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（１）技術概要

慣⾏、温室、垂直農場での使⽤電⼒と⽣産量への影響

 植物⼯場では通年での栽培が可能になることに加え、輸送距離を減らし、鮮度の⾼い野菜を供給することも可能。

出典:SPEEDA記事 「垂直農法」 をもとにNTTデータ経営研究所作成© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（１）技術概要

⽶国における施設園芸の位置づけと研究プログラム（１） ⽶国では露地栽培が主流で農地も潤沢であること、南⽶からの野菜の輸⼊より年間を通じた流通体制があること等から施設園芸の割合は限定的。
 USDAでは施設園芸に特化した研究プログラムは組んでおらず、⽣産⽅法は限定せずにSpecialty Crop
（特殊作物）と呼ばれる果物や野菜等の作物⽣産に関する研究プログラムが USDA の国⽴⾷糧農業研究所（NIFA） が管理する特殊作物研究イニシアチブ （CRI）で実施されている。

SCRIにおける重点分野（施設園芸分野でのプログラム応募が可能と考えられる項⽬を⻘字で表記）

1. 植物育種、遺伝学、ゲノム学及び作物の特性を改善するその他の⽅法に関する研究
以下のような作物の特性を改善するための研究。
a. 製品、味、品質、外観。
b. 多年⽣作物⽤のサイズ調整可能な (接ぎ⽊の)台⽊。
c. 気候適応、環境対応、耐性。
d. 栄養管理 (植物の栄養吸収効率を含む)
e. 害⾍及び病害の管理。害⾍及び病害に対する抵抗性により、施⽤を削減する管理戦略を含む。
f. 植物性栄養素の含有量の向上。
2.害⾍と病気による有害性を特定し、それに対処するための取組
a. 特殊作物の受粉媒介者に対する有害なリスク。
b. 新興種及び侵⼊種。
c. 既存の天敵複合体に対するより効果的な理解と利⽤。

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（１）技術概要

⽶国における施設園芸の位置づけと研究プログラム（２）SCRIにおける重点分野（施設園芸分野でのプログラム応募が可能と考えられる項⽬を⻘字で表記）

3. 研究時に留意すべき項⽬
a. ⽣産効率、取扱・加⼯、⽣産性、貿易における競争⼒、⻑期的な収益性を向上させるための取組（特殊作物政策とマーケティングを含む） 。
b.以下についての理解を深めるための努⼒。
i. ⼟壌根圏マイクロバイオーム。
ii. 農薬散布システム及び認証されたドリフト低減技術。
iii. 特殊作物の貯蔵期間を改善・延⻑するシステム。
4. 新しいイノベーション、⼈⼯知能を利⽤したデータ駆動型の予測ツール。
a. ⽣産・加⼯における労働集約的な作業の機械化・⾃動化。
b. 熟成を遅らせたり抑制したりする技術。
c. フェノロジーと環境要因に基づく意思決定⽀援システム。
d. 農業害⾍のモニタリングシステムの改善。
e. 検疫病害⾍のプレハーベスト及びポストハーベスト管理のための効果的なシステム。
5. ⽣鮮⾷品を含む特殊作物の⽣産・加⼯における潜在的な⾷品安全上の危害を防⽌、検出、監視、管理、
対応する⽅法。

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（１）技術概要

欧⽶を中⼼にヒートポンプを活⽤した脱炭素政策が拡⼤ヒートポンプはGHG削減ポテンシャルが⾼く評価され、2050年には暖房需要の半分を賄うシナリオも想定。
特に欧⽶を中⼼にヒートポンプ導⼊政策が施⾏されており、新設⽀援や関連雇⽤増加に向けた投資が拡⼤。

ヒートポンプの海外政策動向GHG排出削減に向けたポテンシャル

⽶国• 2021年3⽉に雇⽤創出や国家インフラ再建などに向けた投資計画「⽶国雇⽤計画（The American Jobs
Plan）」を発表。

• ⽇本機械学会はヒートポンプのGHG排出削減効果は中位ケースで2050年には1億3699万t CO2となり、2020の温室効果ガス排出量速報値11億4900万tCO2の約12％に匹敵すると予測。
• 産業別・⽤途別の削減効果は、農業部⾨ハウス加温は最⼩。

•

同計画では、雇⽤促進のためにも、電⼒の脱炭素化と電化への投資を謳い、ヒートポンプは、電気⾃動⾞や充電設備と並んで必要性を提⽰。

英国• 2021年10⽉、住宅暖房などの低炭素化を⽬指す「Heat andBuildings Strategy」を発表。
• 同戦略では、ガスボイラーの新設を廃⽌し、既設ボイラーからヒートポンプへの更新を⽀援することを記載。

出典:IEA WEBサイト
https://iea.blob.core.windows.net/assets/deebef5d0c34-4539-9d0c-10b13d840027/NetZeroby2050ARoadmapfortheGlobalEnergySector_CORR.pdf
出典:⽇本機械学会 WEBサイト
https://www.jsme.or.jp/kaisi/1240-28/

出典:⽇本機械学会誌 WEBサイト
https://www.jsme.or.jp/kaisi/1240-28/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（１）技術概要

ヒートポンプの利⽤改善の⽅向性︓植物⼯場研究会 丸尾達⽒ ヒアリング ヒートポンプを他の暖房機器とハイブリッド利⽤する場合、温かい⽇中はヒートポンプのみとし、深夜などさらに加温が必要な時間帯に暖房機器の稼働を追加すると効率的に利⽤可能。
 保温カーテンを複数層にすると、暖房器具使⽤によるCO2排出量削減効果が向上。

ハイブリッド暖房の運転⽅法と効果

出典︓NPO植物⼯場研究会 丸尾達⽒ヒアリング資料
NPO植物⼯場研究会 第150回記念勉強会 2022.9.8『施設園芸のCO2などのゼロエミッション化に向けて』
ネポン株式会社 野々下知泰「現有技術による施設園芸ゼロエミッション化への道筋」 講演資料より年間CO2排出量に及ぼす暖房⽅法と保温カーテンの効果

出典︓NPO植物⼯場研究会 丸尾達⽒ヒアリング資料
NPO植物⼯場研究会 第150回記念勉強会 2022.9.8『施設園芸のCO2などのゼロエミッション化に向けて』
NPO植物⼯場研究会 関⼭哲夫
「ヒートポンプの効果的な利⽤などによる暖房費とCO2排出量の削減」 講演資料より© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

⽇本の⾼級イチゴを⽶国において垂直農法で栽培︓Oishii Farm（⽶国） ⽇本品種の⾼級イチゴ「Omakase Berries」を栽培。⽇本の栽培技術と垂直農法の技術を⽤いており、ミツバチ
による独⾃の受粉技術や⽔耕栽培システムも採⽤。
 ニューヨーク、ロサンゼルス、ニュージャージーの3か所の垂直農園を運営。メロンやトマトなどの栽培にも取り組む予定。
 当初イチゴ8~11粒⼊りのパックを50ドルで販売していたが、スケール拡⼤に伴い20ドルに値下げ（2022年6⽉時点）。
Whole Foods Marketなどの⾷品スーパーで販売中。

【管理項⽬】• ⼯場ごとにロボットが毎⽇数百万枚の写真を撮影し、成⻑状況などのデータを分析• 温度、湿度、 CO2 、⾵速、光を計測し、⽇本のいちごの品種栽培に適した環境を再現

出典:Oishii Farm WEBサイト

https://oishii.com/pages/our-farms© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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製品化・
サービス化段階a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

垂直農業型植物⼯場︓Aero Farms（⽶国） AeroFarmsは、⾼度なカスタム照明アレイ、⾃動栄養供給システム、空調管理システム等を導⼊した独⾃の植物⼯場システムを構築。ニューヨーク州イサカ、ニュージャージー州ニューアークに続き、バージニア州ダンビルに150,000
平⽅フィートの新しい農場を設置予定。研究開発 (R+D) ファームも設置。
 Nokia Bell Labs との提携により、AIを⽤いて葉のサイズ、茎の⻑さ、⾊、曲率、斑点、裂け⽬など、植物に関する膨⼤な情報を収集、解析して、農業サプライチェーンの課題解決に向けた実証を実施（2021/8/5）。

AeroFarms と Nokia の提携による次世代の AI 対応プラント ビジョン テクノロジー

出典:Aero Farm WEBサイト

植物⼯場の効率等
収量

約390倍増加

⽔使⽤量

約95%減少露地栽培との⽐較

培地

葉物野菜の種まき、発芽、⽣育、収穫のための特許取得済みの⽣育布培地を開発

農薬

不使⽤

殺⾍剤、除草剤、殺菌剤を⼀切使⽤しない

https://www.aerofarms.com/about-us/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

完全閉鎖型の植物⼯場︓PLANTEX（⽇本） PLANTEXでは棚ごと密閉された完全閉鎖型の植物⼯場を世界で初めて実現。
 装置全体を断熱材で密閉することによって、光・空気・⽔の環境が装置ごとに完全独⽴していることに加え、LED照明、養液循環装置、エアコン、加湿器など、植物の栽培に必要な各種制御機器が内蔵されており、緻密な環境条件の制御が可能。
成⻑管理に⽤いるパラメーターの測定値と指標値の連鎖

出典:PLANTEX WEBサイト
https://www.plantx.co.jp/software/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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製品化・
サービス化段階a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

⾃動化率70％の植物⼯場︓スプレッド Techno Farm（⽇本） 京都で植物⼯場を運営するスプレッドでは『Techno Farm™』として、植物⽣産システムを構築。
 植物⼯場内の運搬、環境制御等の⾃動化により、栽培⼯程の約70％を⾃動化。
 シリーズAラウンドで総額40億円の資⾦調達を実現。新規技術や商品の開発投資等に充当予定。
⽣産⾃動化システム

植物⼯場の効率等

将来展望

栽培⼯程

約70%⾃動化

省⼈化

約50%

⽔資源リサ
イクル

約90%

テクノファームけいはんなでの実績
従来型植物⼯場とテクノファームけいはんなの⽐較
テクノファームけいはんなにおける、栽培に使⽤する⽔の再利⽤の実績
出典︓スプレッド WEBサイト
https://spread.co.jp/business 「テクノファームけいはんな」における⽣産量は3トン/⽇（葉菜類） 「テクノファーム袋井」における⽣産量は10トン/⽇の予定（葉菜類）
出典:スプレッド ニュースリリース https://spread.co.jp/news-release_20220802/
https://spread.co.jp/news-release_20220802/
出典:⼤塚商会 https://project.nikkeibp.co.jp/onestep/coolproduct/00016/
出典:Foovo https://foodtech-japan.com/2022/08/06/spread© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

アクアポニックス型垂直農業︓FARM66（⾹港） ⽣鮮⾷品⾃給率が低い⾹港において、地域内での⽣産を⾏うことを⽬的に設⽴されたスタートアップ企業。
 「多層垂直栽培（MVP）構造」、「無⼟壌⽔耕栽培（SHF）技術」、「屋内アクアポニックス農業エコシステム（IAFE）」、「エネルギー効率の⾼いLED波⻑栽培」、「クラウドベース農業パラメータ（CFP）モニタリング」などの特許を所有。

⽣産管理システム 約2000平⽅メートルの屋内農場の管理にIoTセンサーやロボットを使⽤ ⽉間⽣産量は7トン（野菜）

出典:FARM66 WEBサイト

https://www.farm66.com/en/home/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

都市部での垂直農法による省エネ⽣産の研究開発︓NOVAGRIC（スペイン） スペインの施設園芸企業「NOVAGRIC社」が、都市近郊でCO2排出を⼤幅に削減した⾷料⽣産モデル実現に向けた垂直農法を研究中 （2020年〜22年） 。
 ⼈⼯照明を使⽤せず、⽇射の配分を効率化し、植物に均⼀に光を届ける施設設計等を、スペインのCDTI（産業技術開発センター）と科学技術庁の助成によるプロジェクトとして研究中。

垂直農法施設のイメージ• 植物への⽇射の取り込みと配分を最適化する
建築的解決策• 利⽤可能な容積を最⼤限に活⽤する⾼さの新しい構造設計• インテリジェントな光と⽔の管理戦略• 環境光条件によって形成されるモバイルラックのデザイン• エネルギー消費を抑えた⼯場内のマイクロローカライズ
された気候制御システムの設計• 通常のリーフやミニリーフ以外の新しい垂直農法作物
⽤の新しいラックシステムの設計

出典:NOVAGRIC WEBサイト
ʻVertical Sunningʼ R&D Project developed by NOVAGRIC
https://www.novagric.com/es/blog/noticias/vertical-sunning-nuevo-proyecto-i-d-parala-produccion-de-alimentos-en-vertical-sin-iluminacion-artificial-en-zonas-urbanas© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

⾼性能被覆資材とHPを⽤いた夏場の冷房負荷軽減︓帝⼈、千葉⼤学（⽇本） 千葉⼤学の研究グループが開発した⾚外線カットフィルムとヒートポンプ（HP）の組合せにより、温室での冷房負荷の軽減を実現。
 研究に加わった⼤⼿繊維メーカー帝⼈のフィルム技術（現在は特許は東洋紡に移動）により、数百nmの薄いフィルムを約300層に重ねており、耐久性やハンドリング、柔らかさ等から、農業⽤では国際的にも優位性が⾼い。

⾚外線カット資材の特徴と使⽤法• ⾚外線カットフィルムは、従来の吸収型とは異なり、⾚外線の約50%をカットし、⾼温期の昇温を抑制。
• 光合成有効放射は約90%透過するため、従来の遮光資材（約50〜60%）に⽐べて光合成が促進。
• 農業では他産業と⽐較して資材の使⽤⾯積が少ないため、効率的な⽣産が⾒込めず、フィルムは製品化されていない。
出典:千葉⼤学⼤学院園芸学研究科・園芸学部 後藤英司教授 ヒアリング資料© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

太陽光発電とヒートポンプによる冷暖房技術︓「RINA CONSULTING SPA等（イタリア）

 イタリアのエネルギー関連企業「RINA CONSULTING SPA」を代表に、HORIZON2020として、太陽光発電とヒートポンプを組み合わせた冷暖房技術に関する研究開発プロジェクト「SunHorizon」が進⾏中（2018〜2023年）。
 ヒートポンプと太陽光を適切に連携・管理し、エネルギーコストや化⽯燃料使⽤量を低減。

研究プロジェクトの構造イメージ図• 最適化された設計と商業的な⾰新的太陽光技術とヒートポンプの組合せに基づく、使いやすく
費⽤対効果の⾼いソリューションの可能性を引き出すことが⽬的。EUの気候（ドイツ、
スペイン、ベルギー、ラトビア）と建物の種類（⼩規模、⼤規模の住宅と3次産業ビル）に合わせて、4種類の太陽光発電システムを開発
し、実証中。
• 実証の⼀環としてクラウドベースの機能監視
プラットフォームを導⼊。太陽光利⽤の最⼤化に向けた管理の最適化や、メーカーに対して部品の設計強化のための情報を提供。
• 全体の予算額は11,604,927ユーロ、
うちEU予算は8,999,815ユーロ。
出典:SunHorizon WEBサイト

https://sunhorizon-project.eu/technologies/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

植物⼯場の研究推進グループの設⽴︓ワーヘニンゲン⼤（オランダ）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

 オランダのワーヘニンゲン⼤では⾷糧⽣産の増⼤に向け、光合成効率⾼等研究所（IASPE）の設置に向けた調整を進めている（2022年3⽉発表）。
 10年以内に⾷⽤作物の光合成効率を2倍にする⽬標を掲げ、⽴上げに際して6,200万ユーロを⺠間企業や⼤学が拠出。
光合成研究のイメージ• 今後数年内にIASPEは、30⼈の博⼠課程
研究者と60⼈のポスドクを排出する予定。
• 資⾦提供者である⺠間企業等（Egbert
van der Pol、Menno Witteveen、Maarten Koopman ）は、研究の科学的独⽴性担保のために、設⽴後は⾦銭的利害関係は無し。
• 資⾦は、⺠間企業 € 5,000 万、ワーヘニ
ンゲン⼤ € 1,200 万（主に⼈件費の負担と実験室の利⽤費⽤の割引で捻出）を拠出予定。

出典:ワーヘニンゲン⼤ WEBサイト
https://www.wur.nl/en/newsarticle/over-60-million-eurosfor-research-on-more-efficient-photosynthesis.htm© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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製品化・
サービス化段階a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

蓄電池やマネジメントシステムを⽤いた植物⼯場稼働の研究︓電⼒中央研究所（⽇本） 電⼒中央研究所では、連携機関と植物⼯場野菜の付加価値や採算性の向上に関する研究を60年以上実施。
 2022年現在、植物⼯場向け⽣育維持システムの基礎技術開発と植物⼯場⽤エネルギーマネジメントシステムを開発中。
「植物⼯場向けDR・⽣育維持システムの基礎技術開発（期間2021〜22年度）」••

NEDOからの委託事業。
宮古島に再⽣可能エネルギーで稼働する植物⼯場を設置し、植物⼯場内の環境変化や植物への影響についての基礎データを取得・評価。蓄電池を活⽤した低電⼒運転時の環境制御や停電時のLED微弱光照射など植物⼯
場側での対策技術を開発中。

植物⼯場⽤エネルギーマネジメントシステム••
出典:電⼒中央研究所 WEBサイト 電気新聞 テクノロジー＆トレンド「「⾷の脱炭素」へ 電中研の挑戦」
https://urldefense.com/v3/__https://www.denkishimbun.com/sp/212657__;!!GCTRfqYY
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電⼒系統の需給バランスの維持に貢献するため、野菜の成⻑への影響を最⼩化しながら植物⼯場内の空調・照明等の稼働、負荷を調整する植物
⼯場⽤エネルギーマネジメントシステムを開発。
需給調整⼒をもった⼩規模植物⼯場の離島モデルを構築予定。

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

ワーヘニンゲン⼤のクライメートニュートラルな温室栽培に関する研究群（１）

基礎研究・技術
開発段階

 オランダでは温室栽培業界と政府間協定に基づき、セクターのCO2排出枠を6.2Mトンから4.6Mトンに低減。
ワーヘニンゲン⼤では新たな排出枠内での⽣産量維持・拡⼤に向け、エネルギー削減に資する研究を複数実施。
特に光の効率性に関する研究が多い。
 いずれのプロジェクトもオランダ政府の農業・⾃然・⾷品安全省が予算を拠出。
プロジェクト名

概要

期間

夏季の温室効果ガスの回収

夏季の熱を帯⽔層に蓄えることで、温室を温めるためのガス使⽤量を 20/11/1~22/1
2/31
削減する研究脱化⽯燃料・サステナブルデモ
温室2021

4種の作物を栽培する化⽯燃料を使⽤しない、約350㎡の温室にお 21/1/1~22/12
いて、化⽯燃料を使⽤しない温室システムの総合テストを実施する研 /31
究アルストロメリアにとっての最適な 最⾼の収量と葉の品質の維持・向上を実現するための最適なLED
光スペクトルの開発
光のスペクトルを明らかにするための研究

19/1/1~22/12/31

キュウリにとっての最適な光スペ LED照明の導⼊を促進するために、キュウリに最適な光スペクトルを 20/5/1~22/12
クトルの開発開発し、LED照明が養分吸収と作物の健康に及ぼす影響を調査す /31
る研究
緑⾊光が成⻑と⽣産に与える影響

遠⾚⾊光や緑⾊光など、他の⾊の光を利⽤することで、作物の形態 21/1/1~22/12
や光の利⽤、同化作⽤の分布を変化させ、⾃然光やランプ光の利⽤ /31を向上させる研究

アンスリウム栽培におけるエネル 温室でのアンスリウム栽培において、ヒートポンプやCO2の注⼊を改善 20/11/1~22/1
2/31
し、効率化することでGHG削減につなげるための研究
ギー効率向上に向けた研究© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

ワーヘニンゲン⼤のクライメートニュートラルな温室栽培に関する研究群（２）プロジェクト名

概要

基礎研究・技術
開発段階

期間

アンスリウム栽培で最適な光ス 温室でのアンスリウム（ポタンスリウム）栽培において、LED照明のス 21/1/1~22/12
/31
ペクトラム
ペクトラム構成を改善する研究
昼光型温室の再設計 - エネル 世界のあらゆる気候地域の太陽光を、作物が必要とする量、スペクト 19/1/1~22/12
ギー⽣成型スクリーン
ル、幾何学的分布に変換し、栄養、収量、おいしさを実現するための /31
素材の研究
LEDによる温室キュウリの間引 LED照明を⽤いて栽培するキュウリについて、さまざまなパラメータに影 20/9/1~22/12
き栽培︓栽培の改善⽅法につ 響を与えることで、栽培が⼤幅に改善されるかどうかを検証する研究 /31
いて拡張するKaskieswijzer

温室の新築やガラス交換の際に⽇光利⽤を決定するためのツール
Kaskieswijzerを拡張し、省エネへの変換等を検証する研究

サステナブルに育てられるパー
フェクトローズ

LED照明でバラを⽣産することでGHG排出量を削減するための研究 21/1/1~22/12/31

ストレスの管理︓どのような場
合に役に⽴つか植物にとって光量や温度の状況が与えるストレスが必ずしも悪影響を 21/1/1~22/12
与えない可能性を検証し、換気量を減少してCO2削減につなげるた /31
めの研究

20/1/1~22/12/31© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

温室栽培におけるエネルギー損失の少ない施設づくりに向けた研究:ワーヘニンゲン⼤（オランダ） ワーヘニンゲン⼤では⾼い断熱性と同時に断熱性も確保する温室を開発。温室の素材に活⽤するガラスやコーティングの改善により、2021年時点でエネルギー消費量を17％削減することに成功。
 2021年からは実⽤化に向けて、ガラスの低放射率と半透過率の実現に向けた研究が進められ、従来技術の温室と新たに開発中の技術を⽤いた温室でそれぞれトマト栽培を⾏い、効果を検証中。
省エネスクリーン未使⽤時のシミュレーションにおける暖房⽤天然ガス使⽤量の⽇間及び累積値
参考⽤ガラス
低反射成膜2反射防⽌膜ガラス
中間放射率2反射防⽌膜理論ガラス

参考⽤ガラス
低反射成膜2反射防⽌膜ガラス
中間放射率2反射防⽌膜理論ガラス• 温室内の温度を維持するために、
光透過性と断熱性の両⽴を⽬指した研究。反射防⽌と放射防⽌の２つの機能を１つのコーティングにまとめ、
省エネルギーを実現。
• ２つの機能を合わせる際には透明
導電性酸化物（TOC）を⽤いている。
• 省エネスクリーンの1枚、2枚の有無に関わらず、低反射成膜2反射防⽌膜
ガラスで最⼤の省エネ効果が得られ、次いで中間放射率2反射防⽌膜理論
ガラス、参考⽤の基準2反射防⽌膜
ガラスという結果。寒冷期にはこの差が拡⼤。
• オランダ政府の農業・⾃然・⾷品安全省が予算を拠出。

出典:ワーヘニンゲン⼤ ”With Low Emission to High Transmission” に⼀部追記© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

帯⽔層での蓄熱を活⽤した温室栽培CO2ゼロエミ実現にむけた研究:ワーヘニンゲン⼤（オランダ） ワーヘニンゲン⼤の、夏に集熱器で集めた太陽熱を帯⽔層に蓄える研究。
 冬場の加温にはヒートポンプを組み込む仕組みを研究しており、帯⽔層を20〜30℃程度に⾼めておくことで、通常の地下⽔の温度（9〜13℃）から加温するよりエネルギー消費効率が⾼い。
集熱器の外観出典:ワーヘニンゲン⼤ 「Warmtepomp niet te missen bij kas zonder gas」
https://edepot.wur.nl/533216• オランダ国内のチューリップの球根を⽣産する施設で実施した実証では、⽇射量や気温条件が整った年は、帯⽔層に40℃を超える
熱を蓄えることができ、熱は球根の乾燥と貯蔵に活⽤。
• 球根段階から、チューリップの育成段階でも帯⽔層の蓄熱を利⽤するためにはさらに多くの⽔、温度を確保する必要があり、改善に向けた研究が進⾏中。
• 効率的なヒートポンプの活⽤⽅法も研究されており、チューリップが倒伏する時期だけ
除湿や換気をする仕組みも検討されている。
• オランダ政府の農業・⾃然・⾷品安全省が予算を拠出。

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

韓国の地下⾼速道路から熱回収し、温室の加温に⽤いる研究︓ケネソー州⽴⼤（⽶国） 温室栽培の運⽤コスト削減やGHG排出削減に向け、⽶国の研究グループが韓国の地下⾼速道路インターチェンジ(IC)やジャンクション(JCT)に近接する温室で実証し、新たな地熱エネルギー供給モデルを開発（2020年） 。
 実証では地中熱利⽤ヒートポンプシステムを温室に設置し、効率評価や他の燃料燃焼システムとの⽐較を⾏い、
結果として⾼い利益を出し、投資に⾒合う可能性を⽰唆。

地中熱ヒートポンプシステムのテスト施設• 9つの⾼速道路ルート上の24のICとJCTで複数のシナリオでシミュレーションを⾏い、供給モデルのスケールアップによる有益性を検討。
• 投資回収期間は、AC/ボイラーシステムと⽐較して2年未満と算出。
• 韓国の京畿道にある1棟のビニール
トンネル温室で実証。この形式は韓国で最も⼀般的な構造で、暖房にはディーゼル
ボイラー、冷房には電気式ACユニットを使⽤。

出典:Youngguk Seo, Un-Jong Seo,
Ground source heat pump (GSHP) systems for horticulture greenhouses
adjacent to highway interchanges: A case study in South Korea,
Renewable and Sustainable Energy Reviews,
Volume 135,2021,110194,ISSN 1364-0321,
https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110194.

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

施設園芸の脱化⽯燃料コンサルティングサービス︓デルフィー（オランダ） 施設園芸に関するコンサルティングを世界中で展開しているオランダのデルフィー社では、本部のあるオランダに研究施設（インプルーブメントセンター）があり、近接するワーヘニンゲン⼤学やオランダ政府と、化⽯燃料を使⽤しない
トマトや菊の周年栽培研究を体系的に実施。
 脱炭素燃料化に向けたステップとして、①投⼊エネルギー量の削減で無駄を徹底的に減らす、②サステナブルな資源からのエネルギー供給への切替え、③どうしても補えない分を化⽯燃料で補う、という流れを提⾔。
ヒートポンプを利⽤した積極的な除湿⽅法• 冬の光量を補うために、従来の⾼圧ナトリウムランプではなく緑や⻘のLEDに切り替えることで、光の効率を2倍に向上。
• 投⼊エネルギーやCO2の効率的な活⽤のため、ハウスの気密性向上スクリーンを設置。
• 気密性が⾼くなる分、除湿が課題。湿気をヒートポンプの熱交換器で冷却し、⽔に変え、更に温⽔にすることで暖房に使⽤。除湿に必要な化⽯エネルギーの90％削減に成功。

出典:NPO植物⼯場研究会 丸尾達⽒ ヒアリング資料© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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製品化・
サービス化段階a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

HORIZON EUROPEにおける関連研究公募テーマ︓EU

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

2022年度のHORIZON EUROPEの枠組として公募されたプログラムのうち、クラスター6「⾷、バイオエコノミー、
⾃然資源、農業と環境」では、予算総額が10億6345万ユーロ。
研究プログラムと予算の例
プログラムパッケージタイトル

2022年度予算（億ユーロ）

HORIZON-CL6-2021-BIODIV-02︓地球上の⽣命を守るために⽣物多様性を救うヨーロッパのパートナーシップ

0.2

HORIZON-CL6-2022-BIODIV-01 ︓⽣物多様性と⽣態系サービス

0.95

HORIZON-CL6-2022-BIODIV-02-twostage︓極限環境の探索
バイオベースイノベーションのための分⼦レベルでの新しい適応戦略

0.46

HORIZON-CL6-2022-FARM2FORK-01︓⼀次⽣産から消費に⾄るまで、 1.64
公正で健康的、かつ環境に優しいフードシステム
HORIZON-CL6-2022-FARM2FORK-02- two-stage︓⼀次⽣産から消費に⾄るまで、公正で健康的、かつ環境に優しいフードシステム

0.665

HORIZON-CL6-2022-CIRCBIO-01︓持続可能なバイオベースシステムとバイオエコノミーの⾰新

0.66

HORIZON-CL6-2022-CIRCBIO-02-twostage ︓持続可能なバイオベー
スシステムとバイオエコノミーの⾰新

0.76

HORIZON-CL6-2022- ZEROPOLLUTION-01︓クリーンな環境とゼロエ
ミッション

0.51

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a. 温室効果ガス削減 3．化⽯燃料を使⽤しない園芸施設への移⾏（２）事例

ロボティクス⼈⼯気象室︓農研機構（⽇本）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

農研機構は栽培環境を精密に制御する⼈⼯気象室機能を持つと同時に、作物の環境応答を精密に解析できる
ロボティクス⼈⼯気象室を構築。
スーパーコンピューター「紫峰」と連動し、作物の栽培環境データ及び画像等の形質データをAI解析することにより、様々な環境における作物の性能（収穫時期、収量、品質等）を精密に推定することで、適切な栽培⽅法や育種に関する情報を収集。

出典:農研機構 プレスリリース資料
https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/rcait/154498.html© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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