雪氷熱エネルギーの地域エネルギーとしての役割
経済学部2年

鈴木 颯、河津誠之、松尾目次
 本研究の目的
 研究の背景
 概要

 第一章

雪氷熱エネルギーの仕組み

 第二章

雪氷熱の分布と比較

 第三章

補助制度について 第四章

ヒアリング・アンケート調査

 まとめ

課題・考察

本研究の目的 現在、化石燃料が枯渇しつつあり、それに代わる新しいエネルギー供給源の開発が急務であるが、一方で積雪寒冷地では雪や氷が冬の厄介者としてエネルギーを費やしてきた。
 「厄介なもの」として扱われてきた雪や氷を地域の大切な「エネルギー資源」としてどこまでうまく利用できるか、その活用性と代替性を考察する。

研究の背景現代の環境問題を鑑みて何とかならないだろうかと考え、再生可能エネルギーを調べてるうちに、雪の降る地域にある雪氷熱エネルギーというものがあると知ったが、世間にはあまり知られていないので知ってもらおうと思ったため。

概要

冬季に降り積もった雪や冷たい冷気によって凍結した氷などを、冷熱源として夏季まで保存しておき、その冷気や融けてできた冷たい氷を農産物などの冷蔵や部屋などの冷房に使用する。

第一章

雪氷熱エネルギーの仕組み

現在使われている冷熱源を確保する方法及び冷熱の供給方法

第一節

冷熱源を確保する方法

1-1

雪を確保し保存する方法

雪を運ぶだけでも大変！

1-2氷を確保し保存する方法
積雪寒冷地帯の気温での氷だからお金がかからない！

第二節 冷熱の供給方式（熱交換方式）

2-1直接熱交換冷風循環方式（全空気方式雪冷房）

送風機を用いて、冷熱を供給する貯雪氷装置と、冷却の対象となる貯蔵庫や室内との間で空気を循環させる。
例：沼田町、追分町、美唄市

2-2熱交換冷水循環方式（冷水循環方式雪冷房）

熱交換器の一次側に融解水又は雪で冷やされた不凍液をポンプで循環し、二次側で循環する液体（不凍液など）を冷却する。融解水タイプについては、熱交換器から戻ってきた水を、雪水を融かすため散水する場合が多い。
例：美唄市

2-3自然対流方式（雪室・氷室）

特別な機器を用いず、貯雪氷装置の冷熱や、貯蔵庫に被せた雪の冷熱を、貯蔵庫の中で自然対流させる。

例：石狩市、ニセコ町、洞爺村など

冷熱供給方式別施設数構成比第二章

雪氷熱の地域分布と比較

雪氷熱エネルギーを利用している地域の分布

全国の施設数のグラフ

北海道の分布事例とメリットデメリット

米殻零温貯蔵施設「雪蔵工房」

国内最大となる3600トンもの貯雪量を誇る玄米貯蔵施設。全空気式雪冷房により庫内を温度５℃、湿度70%の低温環境とし、常に新米の食味を提供している。運動停止や温度調整も可能で、消費電力は従来に比べ1/2以下となっている。

賃貸マンション「ウエストパレス」
世界初の雪冷房マンションであり、従来、主に農産物貯蔵に利用されることが多かった雪冷房が、本施設以降、居住空間にも盛んに活用されるようになったことで知られる。システムは、雪を強制的に溶かし、雪解け冷水を循環させて冷房を行う冷水循環式。不凍液を加温することで暖房も利用できる。

ガラスのピラミッド
冬季、札幌市モエレ沼公園内に積もった雪、約3000㎥を貯雪庫に貯蔵して、6～9月のガラスのピラミッド館内冷房の冷熱源として利用している。冷熱発生に電力を使用しないことで、年間約30トンのCO2削減効果が見込まれている。

プラントファクトリー・マンゴーハウス

国内最大級の植物生産工場である
プラントファクトリーでは、北海道ならではの冬の寒さを利用した冷熱システムを導入。地下に設置した2基の製氷プールで、約1000トンの氷を作成し、この氷を使って、夏場、約3000㎡のガラス温室を冷房している。

雪氷熱エネルギーのメリット
除排雪、無尽蔵の寒冷気を利用することができ、低温・高湿度保持が可能
維持管理費の低コスト化による経済効果
農産物の通年貯蔵が可能になり、農産物安定供給による付加価値

室内空気を汚染しない保湿換気冷房により、健康的でさわやかな環境

雪氷熱エネルギーのデメリット
冷熱源から需要地までの距離の長さ、冷熱源の不安定性、冷熱源と需要のミスマッチ等の地域特性を踏まえ導入することが必要

貯雪（氷）庫等の場所が必要

農業分野以外の潜在的需要量の把握が必要

冷熱回収、供給性能向上に関する技術開発が必要

電気冷房との比較
費用（電気冷房と比較）

雪利用

氷利用

初期費用

1.6～11.0倍

2.9～13.4倍

維持費用

0.2～0.6倍

0.1～0.6倍

総合費用

0.6～2.0倍

1.0～2.2倍

事例ごとに異なるが…

初期費用は電気冷房の2 倍程度、継続費用は電気冷房の4 分の1 程度、総コストは電気冷房の1 割～5 割程度割高となる

第三章

補助制度について住宅･ビルの革新的省エネルギー技術導入促進事業費補助金
再生可能エネルギー事業者支援事業費補助金
地産地消型再生可能エネルギー面的利用等推進事業費補助金

住宅･ビルの革新的省エネルギー技術導入促
進事業費補助金
事業概要• ZEB（年間の一次エネルギー消費量が正味ゼロまたはマイナスの建築物）の構成要素となる高性能建材や高性能設備機器等を導入する既築・新築・増築及び改築の建築物に対し、その経費の一部を補助するもの

補助対象• 建築主等（所有者）、ESCO（シェアードセービングス）事業者、リース事業者等

補助率• 補助対象経費の2/3以内

補助金額上限• 10億円

補助金総額• 40億円再生可能エネルギー事業者支援事業費補助金
事業概要• 地域における再生可能エネルギー利用の拡大を図るため、再生可能エネルギー事業者支援事業に要する経費の一部を補助するもの

補助対象• 再生可能エネルギー利用設備を導入する民間企業、個人事業主

補助率• 補助対象経費の合計額の1/3以内

補助金額上限• 再生可能エネルギー熱利用設備を導入する場合：3億円• 再生可能エネルギー発電設備及び蓄電池を導入する場合：1億円

補助金総額• 33.5億円

地産地消型再生可能エネルギー面的利用等推進事業費補助金
事業概要• 先導的な地産地消型エネルギーシステムを構築する事業に対しその構築に要する経費の一部を補助するもの

補助対象• 民間団体、地方公共団体と共同申請する民間会社等

補助率• 民間団体等：1/2以内• 地方公共団体と共同実施する民間団体等：2/3以内

補助金額上限• 4億円

補助金総額• 35億円雪氷グリーン熱証書

証書取引の効果
雪氷施設側

熱需要家側

証書取引により得られた収入を、雪氷施設のイニシャルコストの回収や維持管理等に充当することができる。

証書を購入することで、雪氷施設の導入普及や地球温暖化防止への貢献などの活動の一環として、対外的にアピールできる。

雪氷グリーン熱証書の発行要件「雪氷グリーン熱証書」の取引は、民間同士による有償相対取引となるが、環境付加価値が適正であることの信頼性を確保するため証書取引に先立ち、グリーンエネルギー認証センター（財団法人日本エネルギー経済研究所内）による設備認定・熱量認定を受ける必要である。
また、グリーンエネルギー認証センターによる設備認定・熱量認定を受けるためには「積算熱量計」が設置されている等、発生した冷熱量を正確に計測できる環境・体制が整っていることが必要である。

なお、「雪氷グリーン熱証書」の対象となるのは当面、熱量の計測・評価が容易な「熱交換冷水循環式」のみとなっている。

雪氷グリーン熱証書の運用プロセス

雪氷グリーン熱証書の導入モデル事業

第4章

ヒアリング・アンケート調査

職業別
職業別
学生

会社員

自営業

専業主婦

15%

16%

49%

3%

17%

その他

認知度
売上高
知っている

名前だけなら知らない
12%

29%
59%

積極的に進めるべきか
売上高
進めるべきだ

ある程度なら進める必要はない

8%

39%

53%

意見
進めるべきだ• 選択肢の多いほうがよい• 他のエネルギーを削減することができるから• 雪などの資源を有効に活用できるからある程度なら進めてもよい• 有効な手段ではあるが地域差が激しい• 需要はあるが年毎に降る量が違う• 様々なエネルギー普及が大切であると思うから• 使えるものは使ったほうがいい意見
あまり進めるべきではない• 今後の活用が難しい• 設備投資が高いから• 地域が限定されているから

普及してほしいエネルギー
普及してほしいエネルギー
太陽光

風力

水力

バイオマス

地熱

太陽熱

温度差熱

7%
19%

6%
6%

11%

15%

11%
14%
11%

地中熱

雪氷熱

今後の課題・考察
これまで再生可能エネルギーとしてあまり認知されていないのは雪のたくさん降る地域にしかできない発電方法だから初期投資が大きいため、その補助比率をどうするか。

大量の雪を集めるだけの労力と場所と施設の大きさをどうするか。

雪をどれだけ発電に変えられるか（発電効率）

まとめデメリットがいまだ多いだかしかし！

これからの技術向上と補助制度を組み合わせればもっと効率よくエネルギーを得られる！

参考文献
 自然エネルギー研究センター株式会社NERC
 http://www.nerc.co.jp/wp/prop_right/yukinets/
 COOL ENERGY5 http://www.hkd.meti.go.jp/hokne/c_energy5/ce5.pdf
 経済産業省資源エネルギー庁
 http://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saiene/renewable/snow/ NEDO:国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
 http://www.nedo.go.jp/参考文献 経済産業省北海道経済産業局
 http://www.hkd.meti.go.jp/index.htm
 5.雪氷熱利用
 http://www.meti.go.jp/committee/materials2/downloadfiles/g90309c08j.pdf
 雪冷房システムの概要について
 http://www.mlit.go.jp/kisha/kisha07/14/141227/02.pdf
 テラ・エネルギー『T-ENERGY』

 http://www.t-energy.jp/water/data/yukikoori-e.pdf
 環境・エネルギー補助金サイト エネポ
 http://www.ene-po.com/