グローカルなエネルギ ー 社 会をデ ザインする

SPECIAL INTERVIEW

気候変動、エネルギー、経済を一体として捉え、解決策を探る動きが高まりを見せている。復興推進委員会委員として被災地におけるエネルギー関連プロジェクトにも携わっている東北大学大学院工学研究科教授の中田俊彦氏に、今後向かうべき自律分散型エネルギー社会のあり方をたずねた。

計画的に整備されてこなかった
熱エネルギーインフラ─ 日本におけるエネルギーの現状をお聞かせください。
日本では社会インフラとして鉄道網、道路網、上下水道の整備は進んでいます。これは国土交通省系と厚生労働省系のインフラです。
一方、エネルギー供給インフラは計画的な整備がされてきませんでした。これは担当が経済産業省ということで、本来は税金を投入して整備すべきものを産業振興、エネルギー事業者の経済活動として進めてきたからと思えます。欧州では電力やガスといったエネルギー供給インフラを公共物として統合的に百年の計で整備してきました。ところが日本では文 明 開 化 以 降 、もっぱら電 力を中 心に整 備が進められ、熱に有効なガスのインフラ整備が進んでいないのが実情です。その結果、大都市と地方都市で供給に大きな格差が生じています。ガスがもっとも安価なのは東京・名古屋・大阪で、それぞれ都市ガス会社が存在します。
しかし東北の太平洋沿岸部を例に取ると、都市ガスが利用できるのは、八戸市、釜石市、気仙沼市、石巻市、仙台市などの一部。その価格も大都市と比較して割高です。都市ガスが利用できないエリアはLPガスを利用することになりますが、その基本料金・単価ともにより高価で、3大都市の約3倍になるといわれています。
日本ではエネルギー供給に関して法律で規制されています。電力やガスは電気事業法とガス事業法によって、供給義務と料金許可制度、利潤保証が定められています。一方、LPガスには供給義務や料金に関する規定はありません。LPガスを届けるにはボンベの輸送やCONTENTS接続などの人件費がかかり、原料輸入から配達までに多くの人手が特 集 : 自 治 体 の ローカーボン へ の 取り組 みかかります。日本の一般家庭の約45％はいまだにLPガス世帯で、英国の4.8％やドイツの7.2％に比べて遙かに多い。なかでも東北・四SPECIAL INTERVIEW

中田 俊彦 氏国地方は72％にのぼります。特に冬の寒さが厳しい東北ではその影

1響が顕著です。外気温が0℃の東北で室温を22℃に維持するのと、SPECIAL EDITION

福 島 県 新 地 町スマートコミュニティ
宮 城 県 東 松 島 市スマートコミュニティ
福 島 県 環 境 創 造 センター交 流 棟 コミュタン福 島
レヴィア 広 野
石巻市水産物地方卸売市場
石巻市総合運動公園

59111315
17

10℃の四国で22℃にするのでは、燃料代も2倍かかるからです。
地元杉を床や什器などに使用した中田研究室では、断熱性能を高めることにより快適な温湿度環境を実現し、他の部屋と比較して光熱費を約1/5に抑えている。
手前は熱導管のジオラマ。

［ 東 北 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科教授 ］
TREND INTERVIEW

マニュエル ･タル ディッツ 氏

19HOUSING IS CULTURE

前川國男邸

21

グローカル※なエ ネルギ ー 社 会 をデ ザインする＊本誌では略称を用いています。また、一部敬称は略させていただきます。
表紙写真：福島県新地町スマートコミュニティ
表紙写真：桜美林ガーデンヒルズ※グローカル（Glocal）：GlobalとLocalを掛け合わせた造語。地球規模の視野で考え、地域視点で行動するという考え方。

12グローカルなエネルギ ー 社 会をデ ザインする

都市圏の電化に貢献してきた
東北・北陸地方

中田 俊彦氏1960年神奈川県生まれ。東北大学大学院工学研究科修士課程修了。東北大学工学博士。財団法人電力中央研究所、東北大学工学部助教授、米国ローレンス・リバモア国立研究所研究員（フルブライトスカラー）などを経て現職。政府復興推進委員会委

─ この地域格差はどのようにしてできたのでしょうか。

員などを務める。

地域エネルギーシステムをデザインするプロを育成
─ 地域のエネルギーを担うのは誰でしょうか。

たとえば、磐梯山の麓に猪苗代湖があります。地元の人に聞くとたび地域にはそれぞれのエネルギーマネジメントモデルがあるはずです。

たび洪水を起こし、明治時代に安積疎水が整備され、水が不足してその運用主体は官民が連携したものになるでしょう。
ドイツのシュタット

いた郡山市周辺の安積原野にも飲料水や農業用水として供給されベルケはその良い例です。
ドイツではエネルギー組合法があって、農ました。安積疎水沿いでは高低差を利用した水力発電所が建設さ協や漁協の延長線上にエネルギー組合があります。
ドイツでは、熱供れ、発電された電気は東京に送られて東京の市電も動かしたそうで給プラントが市町村のゴミ焼却場から始まったので、市役所がエネルす。この工事で湖周辺の洪水はなくなったのですが、猪苗代湖の水ギーの勉強をして自分たちで設備を運用管理してきました。オーストリ

5％のみで、残りの95％が東京電灯でした。100年を経た現在、水利熱をムダにしないエネルギーインフラ権はすべて東京電力のものとなっています。富山県に関西電力が建─ 海外ではどのような取り組みをしているのでしょうか。

設した黒部ダムは北陸を素通りして関西圏に電気を届けています

欧 州では暖 房や給 湯などに用いる温 水や水 蒸 気などの熱エネル

木材、ノルウェーは水力というように国ごとに特徴があります。日本でギーを効率的に供給する熱導管ネットワークの整備が進んでいます。

も地域に合った取り組みが必要ですし、エネルギーシステムを俯瞰エネルギーの6割がムダに捨てられている

その歴史は古く、ドイツのハンブルク市では1896年に熱電併給方式し、デザインできるプロフェッショナルの育成も重要になるでしょう。

で市庁舎への地域暖房が行われています。特に熱供給インフラの整

東日本大震災をきっかけに、エネルギーを自らの問題として捉える自備が進んでいるのが北欧や中欧の寒冷地域です。ここでは、暖房や治体も増えてきました。自治体は電力やガス事業の自由化を契機に給湯などのエネルギー供給機能を重要な社会インフラととらえて公地域のエネルギー社会をデザインしていくチャンスと考えるべきです。

─ 日本のエネルギーシステムで一番の課題は何ですか。

的な整備が進められています。街中には上下水道、電力・ガスと同様私は、あえて『エネルギーの地産地消 』とは言いません。村や町が孤利権はその時点で東京の電力会社である東京電灯のものになりました。調べてみると、地元資本の猪苗代水力電気が所有していた株はが、それと同様のことが東北でも行われ続けているのです。風光明媚で豊かな自然に恵まれている地方の生活は、今や都市生活とは比較にならない高いエネルギーコストを日常負担しています。

アやスイスでも同様な仕組みがありますが、場所によって燃料が異なります。
ドイツ東部は牧場が多いので糞尿のメタン発酵ガスを用い、林業が盛んなオーストリアでは間伐材やチップを利用するバイオマス燃料です。北欧ではデンマークが風力、フィンランド・スウェーデンはかつては地域主体の電気事業があった

ここで、供給側と消費側のエネルギーの構造について見てみましょうに、温水を供給する熱導管ネットワークが整備され、各家庭は外気温立するのではなく、地域の価値を高め、供給力のある地域は消費地（図1）。日本のエネルギー需給フローを見ると2013年の1年間に日本が低くても家中が快適な室温に保たれ、温水をいつでも利用できるに送ってしっかりと利益を上げる。地球規模の視野で考え、地域視点

─ 東北の電化は遅かったのですか？

で供給されたエネルギー量は19.0EJ（ エクサジュール:10 J）。需要のです。最近では温水ボイラーの燃料に間伐材や廃材、ゴミ、家畜で行動する、グローカルな独自モデルを構築したいと考えています。

明治維新があり文明開化を迎え、明治15（ 1882 ）年に東京銀座に部 門 別で 見ると、産 業・家 庭・業 務・運 輸 部 門で 利 用されたのはの糞尿など多様な燃料を混ぜ合わせる試みも行われています。さら初めて電灯がともりました。東北の電化は、そのわずか6年後。明治6.34EJで、なんとその2倍近い11.5EJが熱として廃棄されているのでに、発電設備も備えて市場のエネルギー価格変動や需要量の変動

21（1888）年には仙台の宮城紡績会社によって日本で最初の水力す。エネルギー需要のうち、熱が約45％、自動車燃料が約25％、系統に応じて発電量や熱供給量を変えるCHP（Combined Heat and発電所が仙台市青葉区の広瀬川沿いに造られています。この三居的に計画供給されている電力は約30％です。日本ではエネルギーのPower）という高度なシステムも登場しています。

沢 発 電 所 は日 本 機 械 学 会 の 機 械 遺 産 に 指 定され 、現 在 でも熱利用が多いにもかかわらず、大量の熱を廃棄しているのです。これ1,000kWのシーメンス社製発電機が稼働しています。また、岩手県まで、電力を中心とした大規模集中型のエネルギー供給体制だったの下閉伊郡刈屋村では、仙台の大学病院通いで初めて電灯を見てので、エネルギーのロスに注目されることはありませんでした。今後驚いた村長が、私財を投じてドイツ製のミニ水力発電機を輸入して、は、発電などによる熱損失を抑え、熱を有効利用する自律分散型のその村で発電したという話が伝わっています。この事業は刈屋電気とエネルギーシステムを構築していかなければいけません。

18

地理情報システムを活用した地域のエネルギーデザイン30年間稼働していたといいます。明治時代の東北には豊かな森林

図 1 . 6 割 を ム ダ に 捨 て て い る日 本 の エ ネ ル ギ ーフロ ー（ 2 0 1 3 年 ）日本は北海道から沖縄まで南北に長く延びており、その気候風土は資源をもとに、鉄道や馬車による輸送を使って、東京までエネルギー

単位：EJ（エクサジュール）まったく異なります。欧州に置き換えると、北はアイスランドから南は源としての木炭を送って作られた膨大な財がありました。現在は存在

総供給量：19.0EJ
国内生産

原子力
水力

0.28
再生可能
エネルギー

東北の人たちは、地域のエネルギーを自給するどころか、大都市への0.65エネルギーを供給する側でもあったわけです。それがグリッドに接続さ

8.28

4.54
3.74

損失
エネルギー
11.5
産業 1.33

熱供給事業者

0.02

天然ガス

4.45

れ、電力再編が進む中で、奥羽電灯や東北配電といった会社に統合

原油・石油製品まいました。私たちが水力発電所の遺構を調査して分かったのは、東8.77

図 2 . 地 域 エ ネ ル ギ ー シ ス テ ム の 空 間 デ ータ 構 造

レイヤ6

需要分布・位置情報・延床面積

レイヤ5

家庭 0.77から整 備が進んでいる、地 理 情 報システム（ G I S ）を用いたエネル

北の祖先にはとても賢い人たちがいて、木炭と小水力からなる再生

2.81 1.45

石炭可能エネルギーを創り出し、脱炭素社会を実現していたということ。
さ5.08

輸入

正味利用エネルギー
6.34

運輸 2.58
3.07 0.49

0.84

1.60

非エネルギー利用

ギー需要マップです。電子地図の上にレイヤーを想定して、そこに対象とする地域のエネルギー需給を落とし込んでみます。まずベース・建物用途
・建物熱需要

熱供給ネットワーク
・熱導管延長・ポンプ動力

レイヤ4・導管熱損失・熱供給コスト

変換技術
・位置情報
・発生熱量

レイヤ3・燃料加工量・変換コスト

燃料輸送ネットワーク
・最適輸送経路 ・輸送量・燃料消費量 ・輸送コスト

ギーデザインから始めなければいけません。それには、現在のエネル
ギー需給の現状把握が必要です。これ（図2）
は、欧米では1990年代1.92 1.16

自家消費・その他ポルトガルまで及びます。このため、その地に即した、地域のエネル

3.43 2.10

業務 1.35

され、戦時下で日本発送電という全国的な電力会社に編成されてしこから有力者や有識者を育てていったのだということでした。

電気事業者・自家発

0.10

しない森林鉄道も東北だけでも3,500kmが整備されていて、当時のらに、東京からキャッシュを引き出して、地元の小学校教育を行い、こ─ ありがとうございました。

─ 日本では具体的に何から着手すればよいのでしょうか。

いう地域産業に育ちました。集落裏の沢に発電機を設置して、それが3SPECIAL INTERVIEW

レイヤ2

資源分布・位置情報・賦存量

レイヤ1

Ｎ・種類・収集コスト

ベースマップ・緯度経度・周辺環境・行政区画・道路網

マップに、川や日照量、森林など地域の資源を落とし込み、次に「需要分布」、需要側でエネルギーを使う人たちがどこでどれくらい必要とするかを組み込み、熱導管などのエネルギーインフラをデザインしていきます。そうすれば、エネルギーインフラを地域内に最適配置す日本機械学会論文集 Vol.81（2015）No.827よりる投資を客観的データに基づいてサポートできるのです。

4