特集「省エネルギー社会に向けた高効率エネルギーシステム」を企画して特集担当編集委員

下坂 厚子、大矢 仁史

省エネ法が制定された1979年より、省エネルギーに向けたあらゆる取り組みが各分野で精力的になされてきたが、昨今では、気候変動対策が国際的に叫ばれ脱炭素化への移行が急速に拡大している。日本
においても、2020年に政府より2050年カーボンニュートラル宣言が出されたことを受け、ネットゼロを目指す動きが活発化している。また、今回のロシア−ウクライナ危機による石油価格の高騰に伴い、エネルギー政策の大前提となる（S（安全性）＋3E（エネルギーの安定供給、経済効率性の向上、環境への適合））に基づいた、エネルギーの効率的利用への更なる要求が高まっている。
現在、IT 技術の活用によるエネルギー需給システムの最適化、再生エネルギーや熱エネルギーの効率的活用、さらにエネルギーの需給のバランスを調整できる電力貯蔵によるエネルギーの有効利用など、省エネルギー社会実現のための種々の高効率エネルギーシステムが開発されてきている。本特集ではこれらの省エネ対策の現況について紹介する。
（国研）産業技術総合研究所 エ「省エネルギー技術の動向−−産総研での取り組みを中心に−−」と題して、ネルギー・環境領域 省エネルギー研究部門の堀田照久氏および染矢聡氏に、グリーン成長戦略やエネルギー基本計画にもある「徹底した省エネルギー」を目指すために必要な技術開発に関して、執筆いただいた。産総研では「粉体技術」を意識しつつ、研究開発の側面から、省エネルギーとゼロエミッションに向けた取り組み、モビリティの廃熱有効活用・早期暖機による CO2排出量削減、熱流体システム分野における基盤技術開発、燃料電池および水蒸気電解による高効率発電と水素製造、電力エネルギーの大規模貯蔵技術としてのレドックスフロー電池による省エネルギー・エネルギー貯蔵などについて取り組まれており、これらの内容について現状および将来展望について紹介いただいた。
「高効率エネルギー利用のための次世代地域グリッド」と題して、（一財）電力中央研究所 グリッドイノ
ベーション研究本部の堤富士雄氏、橋本克巳氏、服部俊一氏、庄子和博氏、小松秀徳氏、八太啓行氏、坂東茂氏、高木雅昭氏、高橋雅仁氏、名雪琢弥氏に、エネルギーシステムを取り巻く新たな環境変化に対して、地域グリッドがどのように進化すべきかを執筆いただいた。はじめに、未来の地域グリッドが満たすべき要件として、地域エネルギーシステムの現状と課題を考察いただいた。続いて、需要サイドでの取り組みとして、ヒートポンプ、家庭用センサー利用、DR（Demand Responce）やナッジの活用、供給サイドの対策として配電設備の増強、系統用蓄電池の導入、マイクログリッドなどの方策、需給協調に関する方策として仮想発電所（Virtual Power Plant：VPP および電気自動車（EV）の活用など多くの課題で議論いただいた。
（一財）電力中央研究所の吉葉史彦氏に「エネルギー貯蔵技術としての揚水発電の運用と役割」と題して、執筆いただいた。揚水発電は電力の貯蔵が可能で、夜間に電力を貯蔵し昼間に発電することで、需要と供給のバランスの調整力としてこれまで貢献してきたが、再エネの導入拡大に伴い太陽光発電の出力が大きい時間に電力を貯蔵し、夜間の太陽光発電が出力しない時間に発電する運用へと変化している。まず電力の安定供給に必要な電力系統の概要と揚水発電の役割を概説いただき、さらに再エネ導入に伴って従来と大きく変化している揚水発電の運用（春季、夏季）について説明いただいた。今後、太陽光発電や風力発電などの自然変動電源の導入にあたり、電力の貯蔵や電力系統のセキュリティーに貢献する揚水発電を維持していくことが電力の安定供給のために重要である。
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粉 体 技 術「ヒートポンプ・蓄熱システム−−カーボンニュートラル社会の実現に向けて−−」と題して、（一財）ヒートポンプ蓄熱センターの光野茂生氏に執筆いただいた。2050年カーボンニュートラルの実現に向けて、エネルギー供給側での非化石化と合わせて、需要側ではヒートポンプ・蓄熱システムの普及拡大が非常に重要となっている。高効率化が進むヒートポンプ技術は、空調・給湯など熱に関わる分野において、重要な省エネルギー技術である。ヒートポンプの近年の技術動向、産業分野への応用、再エネとの融合について紹介いただいた。また、熱源機で生産した熱を蓄熱槽に蓄えることにより、熱の生産と消費を時間的にずらして必要な時に利用する蓄熱システムについて、特徴や種類、近年の技術動向、防災対策についても説明いただいた。脱炭素の観点に立って、用途に合ったシステムの構築、適切な運用が期待される。
「超電導送電技術の現状と将来展望」と題して、住友電気工業㈱の増田孝人氏に、超電導ケーブルの特長や構造、現在の開発状況、さらに将来展望と今後の課題について執筆いただいた。1986年以降に発見された高温超電導体は、冷媒に安価な液体窒素を用いることができ、冷却コストを軽減できることから、高温超電導体を用いた超電導ケーブルの開発が、世界各国で行われている。超電導ケーブルは、大容量の電力を低損失で送電することができ、省エネルギー、CO2削減に有用な技術であり、その実用化が始まりつつある。現在、経済的、技術的な課題もあり、初めは冷却に有利な適用箇所に限定されると考えられるが、今後、高温超電導線の特性向上、低コスト化とともに、その適用が広がって いくことが期待される。
「脱炭素ニーズに応える最新サービス」と題して、Daigas エナジー㈱の木村賢弘氏、仲尾国広氏、長田浩司氏、大隅省二郎氏、北村芳久氏に執筆いただいた。
、Daigas グループは「エネルギートランジション2030」を策定し、2030年までを エネルギーの「低・脱炭素化」への移行に向けた期間と位置づけ、eメタンの導入1 ％、社会全体への CO2排出削減貢献量1，000万 t、再エネ普及貢献量500万 kW の目標を設定している。Daigas グループの工業用・業務用分野を担う Daigas エナジーが提供する、粉体を生産、利用する多くの産業分野で利用可能な「省エネ技術」によりエネルギーを減らす活動として「コージェネレーションシステム」、「ディマンド・レスポンスサービス」、「工場向け IoT サービス」について、またエネルギーを「創る」活動としての水・環境技術による「バイオガス生成・バイオ燃料活用システム」について用途別の利用方法例を紹介いただいた。
「地産地消エネルギーシステムへの取り組み」と題して、㈱トオヤマの遠山升貴氏に、執筆いただいた。
再生可能エネルギーをはじめ地域資源を有効的に活用したエネルギー由来の水素製造、排熱を活用した陸上養殖などの事業を展開している「八百津町脱炭素プロジェクト事業」の取り組みとして、プロジェ
クト事業の経緯、定義、目的と狙い、事業配置計画、各事業の WG について詳細に紹介いただき、まとめとして事業実現による二酸化炭素削減効果が、電気利用において6，762．05 t-CO2／年、水素利用において220 t-CO2／年になるとの試算も説明いただいた。
この事業で議論されまとめられた八百津町での水素事業計画は、実施者である民間事業者が地域特性を活かした脱炭素プロジェクトであること、経済合理性および持続可能性のあるビジネスモデルであることが必要である。エネルギーの地産地消事業の例として早期の実現を期待する。
以上、2030年の温室効果ガス46 ％削減、2050年カーボンニュートラルに向けた、多方面からの高効率エネルギーシステムについて、具体的な取り組みを紹介いただいた。今夏も大変暑い日々続き、冷房なしでは過ごせない時代となっている。これからも徹底した省エネルギー社会の構築を進めていただきたい。

Vol．16，No．9（2024）（713）

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