バイオマス産業社会ネットワーク
シンポジウム「再生可能エネルギー熱の普及拡大に向けて」

欧州の再生可能エネルギー熱の現状と展望～欧州熱ロードマップと第4世代地域熱供給～
松原弘直
認定NPO法人 環境エネルギー政策研究所
2021年1月15日

環境エネルギー政策研究所
東京都新宿区四谷三栄町16-16
Tel 03-3355-2200 Fax 03-3355-2205
http://www.isep.or.jp/
環境エネルギー政策研究所

1

世界の熱分野のエネルギー源とベネフィット
熱分野の最終エネルギー消費に対するエネルギー源の割合
伝統的バイオマス

再生可能エネルギー熱利用によるベネフィット

電力(非再エネ)

大気汚染防止と健康エネルギー
安全保障

GHG削減

化石燃料

再生可能エネルギー

出典: IRENA, IEA, REN21 “Renewable Energy Policies エネルギー
in a Time of Transition: Heating and Cooling”
アクセス
環境エネルギー政策研究所

エネルギー
貧困の解決

雇用と経済効果2

IRENA, IEA, REN21 “Renewable Energy Policies in aTime of Transition: Heating and Cooling”

IRENA, IEA, REN21 “Renewable
Energy Policies in a Time ofTransition: Heating and Cooling”
https://www.ren21.net/heatingand-cooling-2020/
環境エネルギー政策研究所

サマリー: Executive Summary• 実現のための転換と横断的政策の共通の課題:
COMMON BARRIERS TO THE TRANSITION
AND CROSS-CUTTING POLICIES TO
ACHIEVE IT• 転換の道筋: TRANSFORMATION PATHWAYS• 再生可能エネルギーベースの電化:
RENEWABLES-BASED ELECTRIFICATION• 再生可能エネルギー・ガス: RENEWABLE
GASES• 持続可能なバイオマス: SUSTAINABLE USE
OF BIOMASS• 太陽熱の直接利用: DIRECT USE OF SOLAR
THERMAL HEAT
• 地熱の直接利用: DIRECT USE OF
GEOTHERMAL HEAT• インフラ整備: ENABLINGINFRASTRUCTURE• 提言: CALL TO ACTION
3熱分野のエネルギー政策

規制

助成金

規制と助成金出典: IRENA, IEA, REN21 “Renewable Energy Policies
in a Time of Transition: Heating and Cooling”

環境エネルギー政策研究所

4欧州各国の再生可能エネルギー割合(最終エネルギー消費)と目標

環境エネルギー政策研究所

出所:eurostatデータより作成

5欧州各の再生可能エネルギー導入目標の達成国(2017年)
電力部門だけではなく、熱部門でも自然エネルギーの割合が高い
目標達成国
スウェーデン

2020年目標 2018年実績
49%
54.6%

電力
66.2%

熱
交通
65.4% 29.7%

ラトビア
フィンランド

40%
38%

40.2%
41.1%

53.5%
36.8%

55.9% 4.7%
54.6% 14.9%

デンマーク
エストニア
クロアチア
リトアニア
ギリシャ
ブルガリア
イタリア
チェコ
キプロス
EU28カ国EU27カ国

30%
25%
20%
23%
18%
16%
17%
13%13%
20%
---

36.1%
30.0%
28.0%
24.4%
18.0%
20.5%
17.8%
15.2%
13.9%
18.0%
18.9%

62.4%
19.7%
48.1%
18.4%
26.0%
22.1%
33.9%
13.7%
9.4%
32.1%
32.2%

47.4%
53.7%
36.5%
45.6%
30.2%
33.3%
19.2%
20.6%
36.8%
19.7%
21.1%

環境エネルギー政策研究所

6.6%
3.3%
3.9%
4.3%
3.8%
8.1%
7.7%
6.5%
2.7%
8.0%
8.3%

出典：Eurostatデータより作成

6欧州各国の自然エネルギー熱利用の割合の推移

環境エネルギー政策研究所

出典：Eurostatデータより作成

7

欧州のエネルギーシステム統合戦略
EU strategy on energy system integration
2020年7月に欧州委員会より発表された“EU strategy on energy system integration“(EUエネルギーシステム統合戦略)はグリーン・エネルギ―転換のフレームワーク
で、全エネルギー分野を統合する「循環型」エネルギーシステムや消費側での「電化」や「クリーン燃料」(水素等)を含む(EU水素戦略も同時に公表)。

https://ec.europa.eu/energy/topics/energy-system-integration/eustrategy-energy-system-integration_en
環境エネルギー政策研究所

8

EU各国の木質バイオマス発電の年間発電量(2018年)

英国以外の国では、木質バイオマス発電の主力はCHP(熱電併給)
EU28カ国全体では56%がCHPによる発電
2018年データ

環境エネルギー政策研究所

出典：EurObserv’ERデータ等より作成

9

EU各国の木質バイオマスによる熱供給量(2018年)

環境エネルギー政策研究所

出典：EurObserv’ERデータ等より作成

10

EUの国別の木質バイオマス燃料の生産量・需要量(2018年)
需要が生産量を上回るのは、イギリス、イタリア、デンマーク、ベルギー等

環境エネルギー政策研究所

出典：EurObserv’ERデータ等より作成

EU:固体バイオマスおよびバイオガスのエネルギー利用(2010年)(発電、熱利用)に関する持続可能性のレポート(課題および基準の推奨)■固体バイオマスの持続可能性に関する課題••••

生産時の持続可能性(土地の管理, 伐採と植林)
土地利用、土地利用の変更、森林会計
ライフサイクル温室効果ガス評価
エネルギー変換効率

EC(2010): Report “onsustainability requirements forthe use of solid and gaseous
biomass sources in electricity,heating and cooling ”■固体バイオマスの利用に関する持続可能性スキーム・基準をEU各国に推奨○推奨する基準：••••

温室効果ガス評価基準
温室効果ガス排出量の計算方法より高いエネルギー変換効率
LULUCF 会計およびREDDに関連する条件○基準を適用する規模：熱出力1MWあるいは発電出力1MW○統計およびモニタリング：1MW以上を推奨• EUがSFM(持続可能な森林管理)基準を策定(2014年)• イギリスとオランダなどバイオマスを推進する数カ国が持続可能性基準を策定環境エネルギー政策研究所• EUが2030年のRE導入目標(最終エネルギー需要の32%←27%)で合意

12太陽熱地域熱供給(SDH:Solar District Heating)• 太陽熱地域熱供給(SDH)はデンマークを中心に発展してきたが、近年ではドイツ、オーストリアでも導入されている。
• SDHは欧州のエネルギー転換で重要な技術のひとつとなり、過去5年間の市場の年間成長率は35%、年間供給熱量は1TWhに達した(2018年)。
• 欧州で最大のSDHの規模は110MWth(太陽熱パネル15.7万平米)に達する(Silkeborg, Denmark)。
• SDHp2m project(Solar District
Heating from policy tomarket):2016年より8カ国9の地域で実施
出所:SDHp2mプロジェクト
https://www.solar-district-heating.eu/
環境エネルギー政策研究所

欧州のSDHプラント導入実績

13欧州の自然エネルギー100%シナリオ～長期的なインフラ構築計画を後押しするNGOシナリオ• 「PACエネルギー・シナリオ」”the Paris Agreement Compatible(PAC) Energy Scenario”• 欧州気候行動ネットワーク(CAN Europe)と欧州環境連合(EEB)の共同で2020年6月に公表• 欧州全域の送電ネットワーク(ENTSO-E)や天然ガスネットワーク(ENTSOG)によるインフラを長期的に整備するための10年整備計画(TYNDP)への具体的な提案
2030年
脱石炭

環境エネルギー政策研究所

2045年
100%RE
2040年
脱炭素化

出典: PACシナリオ https://www.pac-scenarios.eu/

14自然エネルギー100%の目標を持つ国、都市や地域

https://go100re.jp/

出所: IRENA Coalition for Action”Towards 100% Renewable Energy:Status, Trends, and Lessons Learned”
環境エネルギー政策研究所

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世界の都市が自然エネルギー100%目標を宣言

世界の200以上の都市で電力分野での自然エネルギー100%目標がある。
100%目標を持つ
都市の数
交通分野
熱分野
電力分野

環境エネルギー政策研究所

半分の都市は複数分野の目標を持つ

出所: REN21「自然エネルギー都市世界白書 2019」16

欧州EUの熱エネルギー戦略
Heating & Cooling Strategy

Heat Roadmap Europe
EU
地域熱供給 EU委員会
により欧州 エネルギー 温冷熱戦略
Heating &の建築物の 総局
熱供給のう (DG-ENER) Cooling
Strategy
ち50%を賄(2016)
う可能性
環境エネルギー政策研究所

出所: David Connolly(IrDEA)資料

17

欧州熱ロードマップ2050
Heat Roadmap Europe 2050

地方、国家、EUレベルでの長期的なエネルギー戦略をサポートし、低炭素エネルギーシステムへの移行を促進する科学的証拠を作成する
全エリア

都市エリア

地方エリア

省エネ
深掘り

DH

個別HP

DHと省エネ

高需要密度

低需要
密度30～50%の需要削減

50%以上のDH

DHは50%未満

http://www.heatroadmap.eu
環境エネルギー政策研究所

出所: Heat Roadmap Europe資料

18

欧州熱ロードマップ2050
Heat Roadmap Europe: 8つの重要な知見

1.

2.
3.
4.

5.
6.
7.
8.

欧州の市場ですでに導入されている既存の技術とアプローチにより温冷熱部門の脱炭素化は可能
経済的に脱炭素化のゴールを達成するには需要側と供給側のエネルギー効率化が必要である。
既存の建築物の改修と産業部門での投資にはより大きな支援と高い省エネル
ギー目標が必要
大部分の都市部では、地域熱供給は他のネットワークおよび個別のソリューションよりも技術的および経済的に実行可能であり、再生可能エネルギー、大型ヒートポンプ、余剰熱、およびコジェネレーションの使用により100％脱炭素化が可能
地域熱供給による冷暖房が限られる地域では、個別の熱供給は、変動する再生可能エネルギーの統合が可能なヒートポンプが有効
今のところ冷熱需要は温熱需要に比べると小さいが、将来は増加する傾向にある。将来は冷熱需要に対するソリューションが重要
温冷熱部門は変動する自然エネルギーの増大や系統の柔軟性に重要な役割を果たすことができる。
エネルギーシステム内の温熱および冷熱のシステムを一貫してモデル化、分析、および設計するには、その分野に固有のツールと方法論が必要。将来のエネル
ギーシステムの脱炭素化に貢献する開発ロードマップと戦略のために重要。
19
環境エネルギー政策研究所

Heat Roadmap Europe2050: 地域熱供給の導入率
地域熱供給の導入率が高い国ほど自然エネルギー熱の割合が高い

https://heatroadmap.eu/
環境エネルギー政策研究所

20

Heat Roadmap Europe2050: EU各国の地域熱供給普及率
現状(2015年)の地域熱供給DH普及率と推奨されるDH普及率

環境エネルギー政策研究所

https://heatroadmap.eu/

21

Heat Roadmap Europe2050: 地域熱供給の熱源割合(2050年)
熱源(2050年): CHPプラント、ヒートポンプ、産業排熱、熱回収など
欧州熱ロードマップの地域熱供給の熱源割合(2050年)

省エネ

CHPプラント
地熱
ヒートポンプエネルギー生産の効率化

太陽熱
産業排熱
電気ボイラー

再生可能エネルギー源

燃料ボイラー
廃棄物焼却
燃料製造熱回収

環境エネルギー政策研究所

https://heatroadmap.eu/

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熱需要マップPeta: the Pan-European Thermal Atlas
Peta4.3: 欧州全域の再エネ熱マップ• 10種類のマップが利用可能
http://www.heatroadmap.eu/peta.php
新機能：• 排熱マップ(下水、地下鉄など)• 地域熱供給(DH)推奨導入率• 検討中：排熱(データセンター、建物など)
アップデート・太陽熱ポテンシャル
・冷熱需要マップ
・地熱、バイオマス
環境エネルギー政策研究所

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スマートエネルギー・第4世代地域熱供給4DH国際会議
https://smartenergysystems.eu/

https://smartenergysystems.eu/

環境エネルギー政策研究所

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第4世代地域熱供給(4DH)とは• 管理のしやすさコスト削減のため、熱供給システムの温度を下げており、低温熱源の利用や地中熱利用などが可能となっている(第4世代地域熱供給)。

出所：State of Green「デンマーク地域熱供給白書」
Henrik Lund, et. al “4th Generation District
Heating(4GDH) Integrating smart thermal grids into
future sustainable energy system” Energy 68(2014) 1-11
環境エネルギー政策研究所

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第5世代地域熱供給 5GDH
第4世代地域熱供給 4GDH
• 供給温度: 55～45℃• 戻り温度: 25～15℃• 給湯(DHW)の加温• 冷熱と温熱供給が別システム

第5世代地域熱供給 5GDH
• 供給温度: 45℃未満(20℃程度)• 戻り温度: 25～15℃• 低温熱源による分散型HP• 冷熱と温熱供給を一元化• 給湯(DHW)の加温は必要
出所: Plymouth Concepts Team資料
環境エネルギー政策研究所

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第5世代地域熱供給(5GDH):ロンドンでの排熱利用可能性

環境エネルギー政策研究所

出所: London South Bank University資料

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第5世代地域熱供給: GreenSCIESプロジェクト(ロンドン)
Green Smart Community Integrated Energy Systems
①排熱NW
地下鉄
DC等
蓄熱(地下水層)
②HP
昇温③電力
太陽光EV
V2G

https://www.greenscies.com/環境エネルギー政策研究所

④AI制御
コスト
CO2削減
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4DHからスマートエネルギーシステムへ

環境エネルギー政策研究所

欧州の熱部門の脱炭素化プロジェクト(2019年)

環境エネルギー政策研究所

出所: Euroheat&Power/DHC+資料

欧州の熱分野の脱炭素化プロジェクト(2020年)

https://www.wedistrict.eu/
https://www.hotmaps-project.eu/

www.heatflex.dk

https://www.reuseheat.eu/
環境エネルギー政策研究所

www.tempo-dhc.eu/

https://www.upgrade-dh.eu/en/home/
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WEDISTRICTプロジェクト：
地域冷暖房(DHC)と再エネ・排熱利用
WEDISTRICT: reneWable Energy DISTRICT Heating & cooling solutions
https://www.wedistrict.eu/
4地域での実証プロジェクト

スウェーデン:ルレア
排熱利用で既存DH統合

ポーランド:
クズニア・ラチボルスカ
非再エネDHを改修
スペイン:
アルカラ・デ・ヘナレス
新規にDHC導入
ルーマニア:ブカレスト
非効率なDHを改修

環境エネルギー政策研究所

再生可能エネルギー
排熱利用
最先端の蓄熱技術
スマート技術
(効率化)
太陽熱

再エネ
冷熱供給

高効率バイオマス
ボイラー

DC
排熱回収

太陽光
地中熱システム

溶融塩
蓄熱
デジタル化
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Upgrade DHプロジェクト：既存DHの改修

一次エネルギー:-17%
GHG排出量: -50%
排熱割合: +25%
再エネ割合: +70%

• ノウハウ共有• 制度・政策• 普及啓発https://www.upgrade-dh.eu/en/home/
環境エネルギー政策研究所

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第4世代地域熱供給フォーラム(4DHフォーラム)の取組み• 再生可能エネルギーの熱政策の実現や熱利用の普及のための調査・研究・意見交換・交流の場として、ISEPでは、デンマーク関係機関との協力のもとで、関連する研究者・行政・NGOなどで構成される「第4世代地域熱供給フォーラム」(略称：4DHフォーラム)を2018年10月に立ち上げた。
• パリ協定に基づく欧州の熱戦略やロードマップに基づく第4世代地域熱供給の知見・経験の共有を図るとともに、国内外での会議への参加や研究会・シンポジウムを開催し、国内での自然エネルギー熱利用普及のためのネットワーク形成を目指す。

4DHフォーラム

環境エネルギー政策研究所

https://www.isep.or.jp/4dh-forum/34

第4世代地域熱供給4DHガイドブック
目次：
はじめに
1. 第4世代地域熱供給(4DH)とは
2. 第4世代地域熱供給の背景
3. 第4世代地域熱供給の設計コンセプト
4. エネルギー需給の脱炭素化とスマート化
5. 日本での第4世代地域熱供給の展開に向けて
6. 自然エネルギー100%への展開
7. 参考資料
ダウンロード：https://www.isep.or.jp/4dh-forum/4dh-guidebook

環境エネルギー政策研究所

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ご清聴ありがとうございました！

第4世代地域熱供給
4DHフォーラム

https://www.isep.or.jp/4dh-forum

環境エネルギー政策研究所

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