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電気自動車の普及により都市環境が改善

─東京都 23 区を対象としたシミュレーション分析─■ 自動車の電化で何が変わるのか■ さまざまな環境改善効果■ EV の普及拡大に向けて● ひとこと材料科学研究所

先進機能材料領域

上席研究員

池谷 知彦

自動車の電化で何が変わるのか
地球環境問題への関心の高まりや今後の石油価格高騰などへの懸念から、ガソリンエンジンと小型の電気モーターを搭載したハイブリッド車（HEV）が、急速に売り上げを伸ばしています。
しかし、更なる効率の追求、低炭素社会を目指すには、HEV よりもエネルギーの利用効率が高く、排熱や排ガスのない、モーターと蓄電池のみを搭載する電気自動車（EV）のより一層の導入・普及を図っていく必要があります。
そこで、当研究所では、実際に EV が普及した場合を想定して、その『環境負荷低減効果』をシミュレーションにより分析しました。

■運輸部門の電化は切り札■エネルギー消費量を大きく削減

わが国の CO2 排出量のうち、現在運輸部門

EV への代替は省エネに加えて、自動車からはその 20％を占めており、今後大幅な排出量の窒素酸化物（NOx）や粒子状物質（PM）な削減が求められます。その際、「電化の推進」

どを含む排気や、エンジンからの排熱を削減では有効な手段となると考えられています。

きることから、その影響を受けていた地域の環内燃機関から電動へと電力シフトすることに境の改善が期待できます。

より、乗用車の場合には、まず一次エネルギー

そこで今回、東京都 23 区を特定地域の例と換算でガソリン自動車の走行燃費 2.7MJ/km

して、①排気ガスの削減効果、②ヒートアイラ（13km/L）に対し、EV では 0.58MJ/km（6km/ンドの緩和効果がそれぞれどの程度になるのかkWh）まで向上が期待できます。

について、実際の走行データなどを基にシミュ

このため、極端な仮定ではありますが、仮にレーションにより試算しました（図１）。

現在全国で走行している約 8 千万台の自動車全

なおこの際、重量物を運搬する貨物車両につてを EV に代替すれば、50 ～ 60％以上の一次いては、実際にはエネルギー密度の低い電池をエネルギー消費の削減が可能となります。

搭載する EV への代替は当面技術的にも困難でこれを、CO2 排出量で見た場合には、同様のあると見込まれることから、本計算では都内仮定条件では、50％以上の排出削減が期待でき、23 区で全車両の 83％を占める乗用車、バス、日本全体の CO2 排出量に占める割合でみても、小型貨物車輛のみを全て EV に代替した場合と約 10％程度の削減が可能になると考えられます。

して、計算を行いました。
この結果、東京都 23 区の車両全体のエネル●道路面積（国交省細密数値情報）

ギー消費量は、一次エネルギー換算で 40％削減できると試算されました。

東京 23 区

皇居

各種データを組み合わせて推計
東京湾●幹線道路の交通量（国交省道路交通センサス）

皇居

国交省細密数値情報や交通センサスの実走行データを基に、車両からの排ガス量、排熱量を、幹線道路、細街路での走行量から算出（イメージ）

図1

車両走行データを基に試算

さまざまな環境改善効果■排出ガスも大幅に減少■ヒートアイランド現象の緩和自動車からの CO2 排出量は、運輸部門の約東京や大阪などの大都市では、ヒートアイラ9 割を占め、近年その伸びが激しく、排出量のンド現象により、年平均気温が 100 年あたり 3℃削減は急務になっています。また改善は進んで程度の速度で上昇しています。ヒートアイラン

きたものの、大都市圏では一部地域で依然環境ドの原因としては、蓄熱効果の高い人工舗装の基準を超える大気汚染が見られ、その原因とな増加の他、エネルギー消費活動に伴う排熱の放る自動車からの排出ガス対策も、喫緊の課題に出が挙げられますが、自動車交通の排熱は大都なっています。

市部の全排熱量の約 30 ～ 40％を占めており、シミュレーションの結果では、前述の条件で大きな要因となっています。

EV への代替がなされた場合、東京都 23 区のシミュレーションの結果からは、同様の条件

自動車からの年間 CO2 排出量は 75％、NOx はで EV 化された場合、東京都 23 区の自動車か45％、PM は 20％削減ができることがわかりまらの排熱減少によりヒートアイランド現象の緩した（図２）。上記は、極端に過剰な EV への代和が期待でき、晴天弱風夏日の都心の気温が最替を仮定して行った計算結果ですが、これらの大 0.4℃（午前 8 時）低下することがわかりまし

数値から、自動車交通の電化推進による環境負た（図３）。気温が最も高くなる日中の効果は、荷の低減効果が非常に大きいことがわかります。

緑化推進に換算すると、東京都 23 区内の緑地さらに、これらの大気汚染物質が削減される面積を約 2,000ha（＝東京ドーム換算で約 400

場合、トンネルや立体 / 地下駐車場などの換気個分程度）増やしたのと同等の効果になります。

設備が不要となり、それらの運転に必要であっまた、気温低下が建物冷房電力の削減をもたたエネルギーも削減できるといった、副次的ならし（23 区内で日中のピーク時に約 3 万 kW効果も期待できます。

＝一般家庭約 1 万軒分の冷房需要相当）、その排熱削減がさらに気温を下げる効果も期待でき23 区内全域で環境基準を満たすことができる。

7,000,000

20,0005,000,000
4,000,000

15,0003,000,000

8時

10,0002,000,000

気温低下

5,000

1,000,000

0

現状 EV 導入
（CO2 削減効果）

普通貨物

図2025,000

6,000,000

0ることがわかりました。

t/year
30,000

小型貨物

バス

-0.6
現状 EV 導入
（NOx 削減効果）
乗用車

二輪車

EV 導入による CO2、NOx 削減効果
（東京都 23 区）-0.3

気温変化量［℃］t/year8,000,000

−0.1
−0.2
−0.3
−0.4
−0.5

0.0 ［℃］

都心16km2内平均気温04

8 12 16 20 24
時刻［hr.］

日中のピーク時の冷房需要削減効果↓
一般家庭約1万軒分

図3EV 導入によるヒートアイランド緩和効果（気温変化量）
夏季晴天弱風日を対象とした効果の試算例（注）都心 16km2 内は、皇居の東から南側の大手町、日比谷を含む地域

EV の普及拡大に向けて■ EV の導入はどう進むのか■新技術を普及させるために

EV の導入促進には、それに向けたシナリオ

今回の検討はあくまでも予備的なものであ構築が重要となります。EV それ自体は、既にり、極端な仮定を用いています。実際の影響を温暖化対策の一つとして位置づけられています

精緻に見積もるためには、前提条件を幾つか設が、EV が交通手段である以上、都市計画や交定し、より詳細な走行データ、排出量データな通政策における気候・環境対策や、その中でのどを蓄積するとともに、今後の電池やモータな位置づけも踏まえる必要があります。このため、どの技術進展や副次的に発生する効果なども考既に各国で始まっている自動車関連の各種政策慮し、さまざまな角度から見直しを行うことがについて、その動向調査を行いました。

必要です。

その結果、将来の都市計画や交通政策は、省新しい技術の普及のためには、単なる「技術エネ効果の高いコンパクトシティ創設を軸とし開発」だけでなく、このような「導入効果・技て動くことが想定されました。また、その中で術進展の評価」「導入促進方策の提案」の三者

は自動車から公共交通への転換が進む可能性がをうまく連携させ、刺激させながら、加速的に高く、走行距離の短い EV 導入を前提とすると、技術進展していくことが、これからの将来技術一つパターンとして都心にはトランジットモーにおいては重要と考えています（図４）。

ル（※ 1）、郊外にはパーク＆ライド（※ 2）を整備し、そこまでのアクセス交通としての EV 利用が想● ひとこと起されました。従って、EV の利用分野の拡大を

本 報告は、当所の８つの図るには、これらを踏まえた導入政策の提案を研究所のうち、環境科学 研することも大事なポイントになると思われます。

究所、地球工学研究所、社（※ 1）公共交通機関と歩行者を優先する街路

会経済研究所、そして材料（※ 2）駅まで車を用い、車を駐車した後、公共交通機関に乗り換えること科学研究所に所属する異分野の研究者が集まり、最近新技術の導入普及に向けた方針
材料科学研究所
先進機能材料領域
上席研究員

導入効果および技術進展の評価
期待値の提示

導入可能性の提示

導入促進方策の提案

関 連

図4

技術進捗・予想

技術達成目標の提示

性能向上の期待
技術開発
技術の提供

3 つのポイントからの相乗

池谷知彦

話題の電気自動車を例にして、その影響や普及課題について考察を試みた成果です。
新しい技術の導入には、良いものを創ることのみならず、技術、評価、政策を密に連携させることが必要であり、これからも当所の総合力を発揮して、課題に取り組んでいきます。

報告書●「電気自動車導入による都市環境負荷低減効果の評価」電力中央研究所報告：Q08030
2009 年 12 月 25 日発行〒 100-8126（財）電力中央研究所 広報グループ
東京都千代田区大手町 1-6-1（大手町ビル 7 階） TEL.
（03）
3201-6601 FAX.
（03）3287-2863※この冊子は大豆油インキと
http://criepi.denken.or.jp/
再生紙を使用しています