Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
ケース別に都市交通の変化、EV利用状況を比較した。EV普及率10%程度では都市圏レベルでの利用交通手段分担率に変化はみられなかったが、CO_{2}削減効果は $$ Case\_man $$ が4%程度と最も大きく、 $$ Case\_wmn $$ が2%程度と最も小さくなった。これは自動車交通量が多く、走行速度が低くなるピーク時間帯のEV利用の差異による。つまり、男性就業者のみの保有を仮定した $$ Case\_man $$ は、朝夕のピーク時間帯にEV利用が多く、主として主婦層の利用を想定した $$ Case\_wmn $$ は昼間の短距離利用が多いためである。図(2)-15と図(2)-16は $$ Case\_man $$ と $$ Case\_wmn $$ の時間帯別EV利用/駐車状況であるが、EVの利用時間帯が大きく異なることが分かる。さらに、昼間のEVの駐車先も異なり、充電に伴う電力需要等を分析する上で、EV利用の戦略的なコントロールが重要となる。また、どのケースでもEV交通量は国道など幹線道路で多く、EV駐車台時は相対的に都心部で長くなっており、充電施設整備はこれらのエリアで優先的に行うことが有効であることが確認された。

移動 EV利用 ☐移動 EV以外 ☐滞在自宅 ☐滞在勤務先他 ☐滞在その他

図(2)-15 時間帶別EV利用/駐車狀況 [Case\_man] 図(2)-16 時間帶別EV利用/駐車狀況 [Case\_wmn]

## 2 ）電気自動車の充放電が電力需要に及ぼす影響分析

2020年の名古屋都市圏で電気自動車普及率6%（約47万台）を仮定した場合、CO $ _{2} $ は名古屋市で3.4％削減される結果となった。また、多くの電気自動車は自宅や勤務先に駐車されている状態が続き、充電時間や放電によって電量需要をマネジメントできる可能性があることが分かった。ここで、充放電シナリオ別（先の【Case_1】～【Case_4】）に名古屋市の電力需要の変動を集計したものが図(2)-17である。名古屋市全体の需要変動は、自宅充電を行った場合(Case_1とCase_2)2.5％増加、勤務先で充電を行った場合（Case_3）1.6％増加、自宅充電と勤務先放電を行った場合（Case_4）0.6％増加となる。地区別に電気自動車の駐車状況と電量需要変動をみると、もっとも変動が大きかったゾーン601（図(2)-18）の場合、オフィス街であることから昼間に電気自動車が700台程度駐車され、放電にて電量需要や800kW程度減少する推計結果となった。
図(2)-17 充放電シナリオ別電力需要（名古屋市）

図(2)-18 時間帯別EV駐車台数と充放電量 [601 Case 4]

## （3） $ CO_{2} $ 削減効果を踏まえたパッケージ施策の提案

## 1 ）EV普及による環境改善効果分析

都市圏全体で通勤・通学交通手段構成を見たところ、走行費用減少による自動車利用増加は確認されたが、EV普及率20%程度では1ポイントの変化であり、大勢に影響はないことが分かった。一方、環境改善効果等をみると（図(2)-19）、EV普及率が高くなるに連れて走行台キロや走行台時は増加し、 $ CO_{2} $ と $ NO_{x} $ の排出量は普及率に比例して削減される結果となった。だたし、走行台時が増加しているため、社会全体としては効率性が低下しているとも解釈でき、適切な自動車利用を実現する道路課金政策や公共交通のサービスレベル改善などの交通施策の実施が必要であるといえる。

図(2)-19 EV普及率別都市交通変化指標

## 2 ）EV専用レーン・EV/Tollレーンの導入効果分析

EV保有の利用時のインセンティブとしてEV専用レーン導入を考え、都市交通への影響分析を行う。今回想定するEV専用レーンは名古屋市内の環状方向と放射方向のネットワークの接続性のバランスをみて、図(2)-20の様に設定した。EV普及率を10%、通勤・通学交通を対象とした場合、都市圏全体では専用レーン導入後で走行台キロや走行台時は微増し、そのため導入前よりも環境改善効果は僅かではあるが0.1%程度低下することが確認された。これはEV普及率が10%でEV専用レーンを導入すると、EV以外の自動車が被る走行障害の影響の方が強くなるためである。実際にEV走行レーンの導入前後の規制速度からの速度低下をみると（図(2)-21）、導入前は25km/h程度低下（規制速度50km/hであれば走行速度が25km/h程度）であり、導入後は10km/h程度低下とか
なり速くなっている。つまり、EV専用化することで、EV専用レーン自体、さらに自動車ネットワーク全体が有効利用されていない状況といえる。

図(2)-20 EV専用レーンの設定

図(2)-21 EV専用レーンの走行環境

そこで、本研究ではEV以外の車両も通行料金を払うことでEV専用レーンを利用可能とするEV/Tollレーンの導入評価を行った。EV車両以外の通行料金は、利用者便益と通行料金収入の合計値からなる便益指標の最大化問題を解き、200円/回と算出された（図(2)-22）。この時のEV利用状況やEV保有インセンティブ（走行速度が相対的に速いEV専用レーンを無料で利用できることと、走行費用がガソリン代よりも安いこと）は表(2)-2の通りである。EV専用レーンのみの場合（環状+放射の列）ではEV保有インセンティブは474円/人であり、EV/Tollレーンでは448円/人と減少する。ただし、社会的便益はマイナス31百万円からプラス26百万円となり、効率性は大きく改善される。また、EV/Tollレーンでは通行料金収入をEV購入補助金等の新たな財源とすることが可能であり、EV普及施策や低炭素交通システムとしては、より有効であるといえる。

表(2)-2 EV/Tollレーンの導入評価

図(2)-22 EV/Tollレーンの社会的便益

普及率10%
EVレーン
無し	環状+放射	EVT_200
EV
利用状況	EV保有者数(人)	382,435	382,435	382,435
EV利用者数(人)	269,742	272,044	270,491
利用率	70.5%	71.1%	70.7%
EV保有の
インセン
ティブ	都市圏計(百万円)	166.5	181.2	171.4
保有者あたり(円/人)	435.4	473.8	448.1
導入効果	38.4	12.7
利用者あたり(円/人)	617.3	666.1	633.6
導入効果	48.8	16.3

3）カーシェアリングの利用意向調査とモデル感度分析

アンケート調査では普段の移動状況、環境配慮行動、自動車に対する意識の他、カーシェアリング会員には入会理由、今後のサービス拡充方策に対する利用意向を質問した。環境配慮行動については会員と非会員で

図(2)-23 現サービスに対する満足度
回答傾向に大きな差はなかったが、自動車に対する意識では“自動車は生活に必要不可欠”、“自動車を利用しなくても良い場所でもついつい利用する”などで会員と非会員とで統計的有意差が確認される一方、保有コスト削減意識は非会員の方が相対的に強く表れており、適切なサービス拡大で利用者は増加する可能性があることが分かった。

会員に対する現サービス利用満足度は図(2)-23の通りであり、不満足の割合は小さいものの、利用したい時間や車種の予約が取れない場合もあるようである。今回の被験者の平均利用距離は25km程度であり、電気自動車でも充分に対応可能な距離帯であり、貸出返却場所の増加、多様な車種の投入などで満足度が高まる可能性がある。

一方、今回のWebアンケート調査では、仮想状況下で料金変更（値上げ、値下げ）、乗り捨て可能方式、電気自動車導入などの新たなサービスに対する利用意向を質問している。本研究では、これらの回答結果を用いて、各サービスに対する利用意向を把握できるモデル、利用意向モデルを構築し、感度分析として複合的なサービス展開への利用意向を試算する。

モデルはオーダード・プロビットモデルであり、各会員の利用意向の選択肢“積極的に利用”、“利用する”、“どちらでもない”、“利用しない”の4区分の回答確率を算出できる。パラメータは各区分の閾値の他、値上げ料金、値下げ料金、各サービスへ導入ダミー、男性ダミーが有意に推定された。ここで、推定されたパラメータから①乗り捨て方式+料金値上げ、②電気自動車(EV)導入+駐車場変更依頼+料金割引のサービス拡充に対する感度分析の結果を図(2)-24、図(2)-25に示す。

図(2)-24 乗り捨て方式導入時の利用意向

図(2)-25 EV導入時の利用意向

乗り捨て方式導入は「積極的に利用」，「利用したい」の合計が約53%であり，施策なしに比べ15%以上増加しており，カーシェアリングの普及に効果的であるといえる。また乗り捨て方式導入に伴う料金の値上げを行った場合でも200円/回までの値上げならば利用意向は増加することが示された。EVを導入した場合は「積極的に利用」，「利用したい」の合計が約70%であり，環境改善にも大きく貢献するEV導入は好意的に受け止められる可能性が高い。さらに充電時間確保のための目的地周辺の駐車場の変更依頼を割引と共に依頼した場合導入前よりも利用意向は高くなり，適切な駐車場管理，更には電力管理ができる可能性があることが示された。
## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

本研究は一般的な仮定を置き、統計的手法にてモデル構築・実行をしているため、研究結果は一定の信頼性を有する。エコカー減税・補助金施策の事後的な効果検証、実都市圏を対象とした利用者均衡モデルによる現実的なEV普及率10%での環境改善効果分析、EV専用レーンやEV/Tollレーンの導入評価は特に新規性が高く、今後の次世代交通システム構築に向けた有益な科学的知見である。

電気自動車をバッテリーとして利用することによる電力需要マネジメントに関する研究については、交通分野や建築設備分野と連携する横断的に研究しており、科学的な意義は大きい。また、次世代自動車の購入意向と充電施設の設置の関係やパッケージ施策の効果など今後の次世代交通システム構築に向けた有益な科学的知見が多く得られた。

航続距離の短い電気自動車の利用普及の対象先として挙げられるカーシェアリングであるが、名古屋都市圏でサービス利用している利用意向をWebアンケート調査にて把握し、仮想条件下の利用意向を再現するモデル構築と感度分析にて複合的なサービス拡充時の利用意向を試算した。その結果、EV導入は好意的に受け入れられる可能性が高く、乗り捨て方式や返却先である駐車場変更などは料金の値上げ/値下げと組み合わせることで、現状よりも利用意向は高まる可能性が高いことが分かった。また、都市圏レベルでみた電気自動車の性能や充電施設整備と需要量の分析では、電気自動車の購入行動を消費者行動モデルとしてモデル化し、各種の要因が潜在的な需要量に与える影響を定性的・定量的に明示した。これまでの電気自動車の普及分析においては、比較的安易な分析や設定が主流であったが、より現実的な普及予測を可能とした。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

特に記載すべき事項はない

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

本研究では、次世代自動車が普及すればするほど環境改善効果は高くなることを実都市圏を対象に定量的に示し、目標値の早期実現には“購入時”と“利用時”の両面からインセンティブ創出が有効であることを示した。特に新たな環境政策の選択肢として“EV/Tollレーン”を提案し、利用時のインセンティブ創出効果、通行料金収入により社会的便益は向上し、かつ購入時の補助金の原資として再分配できることを示した。また、既に施行されている購入時の補助制度の事後的な効果検証は、今後の環境政策検討に寄与するものと考える。

次世代自動車の購入意向や利用方法について研究を行い、長距離移動での充電機確保（SA・PAへの充電機設置）が強く影響することや，電気自動車をバッテリー代わりに使用し電力需要マネジメントを行うとした場合、普及率が6%では名古屋市のCO₂排出量が3.4%削減可能であることなど結果が得られている。これらの研究成果は今後次世代自動車普及や利用に向けた環境政策を検討する際に有用な知見であると考えられる。

カーシェアリングは自動車のついつい利用を削減でき、利用者に代替手段とのコスト比較をさせる機会を設けるため、環境改善効果が高い交通施策の1つである。本研究ではサービス拡充に
おける利用意向を把握し、更なる普及策の検討を可能とする基礎データ収集とモデル構築を行った。また、都市圏レベルでみた電気自動車の性能や充電施設整備と需要量の分析によって、電気自動車の普及量や需要の高い地域を明示できたことから、電気自動車の普及促進に向けた効率的な戦略の立案を可能とした。

## 6 ．国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) 金森 亮、森川高行：都市計画論文集、46、3、841-846(2011).

「地域メッシュデータに基づく住宅地の遷移過程を考慮した将来人口予測手法の提案」

2) 金森 亮、森川高行、山本俊行：第10回ITSシンポジウム2011 Peer-Review Proceedings、85-90(2011).

「電気自動車の保有者属性の違いによる利用/駐車状況と環境改善に関する研究」

3) R. Kanamori and T. Morikawa: Proceedings of the 16th International Conference of Hong Kong Society for Transportation (2011).

“Evaluation of electric vehicle lanes and electric vehicle/toll lanes with multi-class combined equilibrium model”

4) 金森 亮、新井秀幸、山本俊行、森川高行：土木学会論文集D3、67、5、I_673-I_681(2011).「道路課金政策における課金収入再分配に関する研究」

5) J. Yang, T. Miwa, T. Morikawa and T. Yamamoto: Proceedings of the International Symposium on Urban Planning, 11(2012)

“Examining the preference of electric vehicles purchasing behavior using stated preference data”

6) 金森 亮，森川高行，奥宮正哉，山本俊行，伊藤孝行：土木学会論文集D3、68、5、I_1243-I_1252（2012）

「電気自動車の普及による都市交通と電力需要への影響分析」

7) R. Kanamori, T. Morikawa and T. Ito: Agent Based Simulation for a Sustainable Society and Multi-agent Smart Computing (Lecture Notes in Computer Science), 7580, 78-89 (2012) "Evaluation of special lanes as incentive policies for promoting electric vehicles"

## <査読付論文に準ずる成果発表>

特に記載すべき事項はない

くその他誌上発表（査読なし）>

特に記載すべき事項はない

## （2） 口頭発表（学会等）

1) 金森 亮、森川高行：第43回土木計画学研究発表会（2011）

「マルチクラス統合均衡モデルによるEV専用レーン及びEV/Tollレーンの導入評価」
2) 酒井大輔、三輪富生、森川高行、山本俊行：第44回土木計画学研究発表会（2011）「電気自動車普及要因に関する基礎的研究」

3) 金森 亮、森川高行、奥宮正哉、山本俊行、伊藤孝行：第44回土木計画学研究発表会（2011）「電気自動車の普及下における都市交通と電力需要に関する研究」

4) 金森亮、安江勇弥、森川高行：CSIS-DAYS（2011）

「国勢調査のメッシュ時系列データを用いた居住地形成過程に関する研究」

5) R. Kanamori and T. Morikawa: The 8th China/Japan Joint Seminar on Urban and Transport Development & Sustainable Urban Transportation Development (2012)

“Evaluation of electric vehicle/toll lanes as incentive policies for promoting electric vehicles”

6) J. Yang, T. Miwa, T. Morikawa and T. Yamamoto: The 8th China/Japan Joint Seminar on Urban and Transport Development & Sustainable Urban Transportation Development (2012) "Forecasting the Demand of Electric Vehicles in Chukyo Region in Japan"

7) H. Liu, H. Sato and T. Morikawa: The 8th China/Japan Joint Seminar on Urban and Transport Development & Sustainable Urban Transportation Development (2012)

8) 金森亮, 森川高行, 伊藤孝行: 第22回インテリジェント・システム・シンポジウム (FAN2012) (2012)

「アクティビティ・シミュレーションによる電気自動車普及下の都市交通と電力需要への影響」

9) 安江勇弥，金森亮，森川高行：第46回土木計画学研究発表会（2012）

「名古屋地域におけるカーシェアリング会員特性と利用意向に関する分析」

10) 劉歓，佐藤仁美，森川高行：第46回土木計画学研究発表会（2012）

“The Influences of Environmental Consciousness and Transportation Attitude on Electric Vehicle Purchase Intentions”

11) R. Mu and T. Yamamoto: 92nd Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington D.C., January. 2013.

“Analysis of the safety and environmental effects of introducing microcars into traffic flows”

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない

（４）シンポジウム、セミナーの開催（主催のもの）

1) 電気自動車の活用など低炭素都市交通システムの実現に向けて（平成25年2月27日、ウィンクあいち、参加者70名）

（５）マスコミ等への公表・報道等

1）中日新聞（平成25年3月3日、中部版、25頁）

## (6) その他

特に記載すべき事項はない
### 8. 引用文献

特に記載すべき事項はない
# (3) 低炭素交通システムにおけるエネルギーと都市環境の総合評価に関する研究

名古屋大学 環境学研究科都市環境学専攻

奥宮正哉・飯塚悟

平成22～24年度累計予算額：9,266千円

（うち、平成24年度予算額：2,747千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

低炭素社会の実現に向けた取り組みの1つとして、電気自動車（Electric Vehicle：EV）の導入が注目を集めているが、EVの普及は再生可能エネルギー（本サブテーマでは太陽光発電を対象）の普及促進や電力需要への影響といったエネルギー面や、ガソリン車からEVへの代替に伴う排熱量の減少がもたらす気温低減効果といった環境面においても有益となることが期待されている。本サブテーマでは、エネルギー評価と都市環境評価の二本柱でEVの普及がもたらす影響を検討した。エネルギー評価に関する研究では、EVをバッファとして考える再生可能エネルギー（太陽光発電）普及促進シナリオの検討、EVの導入状況が住宅地における太陽光発電の普及に及ぼす影響の検討、EV所有者の充放電行動が電力需要に及ぼす影響の検討を行った。都市環境評価に関する研究では、現行のガソリン車の交通排熱がEVの交通排熱に置き換わった場合に都市温熱環境に及ぼす影響をシミュレーションモデルにより解析・評価した。その解析・評価は現状のみならず、将来（2030年代と2050年代）に対しても実施した。

## [キーワード]

電気自動車（EV）、再生可能エネルギー、エネルギー評価、都市環境、シミュレーション

### 1. はじめに

本サブテーマでは、低炭素交通システムの構築に向けたEVの普及を想定し、エネルギー評価と都市環境評価の両面から、その普及がもたらす影響や利点を検討することが目的である。低炭素交通システムの実現による省エネルギー効果および環境影響（特に都市ヒートアイランド緩和効果）を、エネルギー・環境シミュレーションを活用し、定量的かつ視覚的に分かりやすい形で評価することも目的としている。

## 2 ．研究開発目的

本サブテーマでは、エネルギー評価と都市環境評価の二本柱で研究開発を実施した。エネルギー評価に関する研究では、EVをバッファとして考える再生可能エネルギー（太陽光発電）普及促進シナリオの検討、EVの導入状況が住宅地における太陽光発電の普及に及ぼす影響の検討、EV所有者の充放電行動が電力需要に及ぼす影響の検討、を目的とした。都市環境評価に関する研究では、現行のガソリン車の交通排熱がEVの交通排熱に置き換わった場合に都市温熱環境に及ぼす影響をシミュレーションモデルにより解析・評価することを目的とした。その解析・評価は現状のみならず、将来（2030年代と2050年代）に対しても実施した。
### 3. 研究開発方法

## （１）エネルギー評価に関する研究

1）EVを活用した再生可能エネルギー普及促進シナリオ

従来からEVは再生可能エネルギー（太陽光発電）普及のバッファとして有効であると考えられているが、これは配電変電所エリア内での収支のみである。これにエリア外からのEV（物流配達、公共交通バスなど）のバッファを加えたときの再生可能エネルギー普及促進シナリオを構築し（図(3)-1参照）、これを計算するためのフローを示した。

図(3)-1 EVと再生可能エネルギー（太陽光発電）

## 2 ）EV導入状況と太陽光発電普及の関係

EVの導入状況が住宅地における太陽光発電の普及に及ぼす影響について検討した。名古屋市の1つの配電変電所エリアを仮定し、太陽光発電量が電力消費量を上回る量（余剰電力量）をEVで吸収するというシナリオでの検討である。対象としたエリアは戸建住宅の比率が高いエリアで、つまり余剰電力量の生じやすいエリアである。例えば、エリア内の戸建住宅全てに太陽光発電を設置した場合の電力消費量、太陽光発電量、余剰電力量は図(3)-2のようになり、その余剰電力量をいかにEVで吸収できるかを検討した。
図(3)-2 エリア内の電力消費量と太陽光発電量、余剰電力量

また、本検討では所有されているEVが1日の間でどこに滞在しているかという試算が必要となり、自宅に滞在しているEVによって上述の余剰電力は吸収される。その試算はサブテーマ2の研究成果を利用した（図(3)-3のbの部分が自宅に滞在している比率であるとし、これを20％と設定した）。さらに、EVは太陽光発電時の余剰電力蓄電のため夜間電力による充電を控え、移動による電力消費または夜間の放電が行われることで太陽光発電時に十分な充電が可能であると想定した。充放電は1時間当たり1.5kWhと設定した。

図(3)-3 EVの滞在場所の試算結果

## 3 ）EV充放電行動と電力需要の関係

EV所有者の充放電行動が名古屋市の電力需要に及ぼす影響について、業務用EVと自宅所有EVを対象に評価を行った。業務用EVは執務者10人に対して1台の割合で所有されており、そのうち1日中駐車されていると想定する約1割のEVが電力需要に影響を与えるものとする。放電時に全てグリッド（送電網）に放電するV2G（Vehicle-to-Grid）を想定し、冬期・夏期は15:00～23:00、中間期は7:00～15:00を放電時間とした。充電時間は一年を通じて23:00～7:00である。EVの蓄電容量は20kWh、充放電量は1時間あたり1.5kWhとした。検討ケースの詳細を表(3)-1に示す。
表(3)-1 検討ケース

対象EV	業務用EV(1日中駐車されているもの)	自宅所有車
充電場所	勤務先	自宅/勤務先
充電スピード	1.5kWh/h	1.5kWh/h
充電条件	・タイマー制限あり(23:00-7:00)
・蓄電量18kWh(SOC=90%)で充電停止
・最低蓄電量6kWh(SOC=30%)を確保	・タイマー制限あり(23:00-7:00)
・蓄電量18kWh(SOC=90%)で充電停止
・最低蓄電量6kWh(SOC=30%)を確保
放電場所	勤務先	自宅/勤務先
放電スピード	1.5kWh/h	1.5kWh/h
放電条件	・タイマー制限あり
(冬期、夏期15:00-23:00/中間期7:00-15:00)
・蓄電量6kWh(SOC=30%)で放電停止	・タイマー制限あり
(冬期、夏期15:00-23:00/中間期7:00-15:00)
・蓄電量6kWh(SOC=30%)で放電停止
充放電タイプ	V2G(全てグリッドに放電)	V2G(全てグリッドに放電)

## （２）都市環境評価に関する研究

## 1 ）EV普及が現状および将来の都市温熱環境に及ぼす影響評価

水平解像度1km×1kmの気象シミュレーションモデルを用い、現状2010年および将来2030年代の夏季（8月1ヶ月間）を対象として、①ガソリン車利用時と②EV普及時（導入率100%）で名古屋都市圈（名古屋を中心とする水平120km×120kmの範囲と設定。図(3)-4参照）の温熱環境がどのように変化するかを検討した。①と②の違いは、シミュレーションの入力条件として与える人工排熱量を変化させることで考慮した。本シミュレーションでは、国土交通省・環境省の報告書¹を参考にして、全ての人工排熱のうちの25%が自動車由来の交通排熱（ガソリン車利用時）と考え、さらに、ガソリン車とEVの走行効率（ガソリン車：15%、EV：81%）²を考慮して、EV普及時の人工排熱量をガソリン車利用時の人工排熱量の76%と設定した。図(3)-5は本シミュレーションで用いた人工排熱量の時間分布である。なお、本検討段階では、解析領域内（名古屋都市圈内）の全ての都市域において、図(3)-5に示す人工排熱を同様に与えており、交通排熱量（交通量）ならびに他の人工排熱量の空間分布は考慮していない。また、2030年代の将来予測はKimuraら³の擬似温暖化手法を併用し、将来の地球温暖化の影響をバックグラウンドとして考慮した。

図(3)-4 名古屋都市圈における気温分布（地上2m）
図(3)-5 人工排熱量の時間分布

## 2 ）詳細な交通量分布とEV導入率が都市温熱環境に及ぼす影響評価

次に、1）のシミュレーションでは考慮していない、交通排熱量（交通量）ならびに他の人工排熱量の空間分布を考慮し、より詳細かつ正確な人工排熱量の条件下でのシミュレーションを実施した。解析対象期間は、現状2012年、将来2030年代および2050年代それぞれの夏季（8月1ヶ月間）とし、各年代に対して、EV導入率0%（ガソリン車利用率100%）、50%、100%の3パターンを検討した（解析ケースは計9ケース）。図(3)-6は、本シミュレーションで用いたEV導入率0%（ガソリン車利用率100%）とEV導入率100%の場合の全人工排熱（交通排熱＋空調排熱＋産業排熱）分布を示したものである。なお、1）のシミュレーションにおける将来予測と同様、2030年代および2050年代の将来予測においては、Kimuraら³の擬似温暖化手法を併用した。

図(3)-6 全人工排熱（交通排熱+空調排熱+産業排熱）分布（左：EV導入率0%、右：EV導入率100%）

## 4 ．結果及び考察

（１）エネルギー評価に関する研究

1）EVを活用した再生可能エネルギー普及促進シナリオ

図(3)-7に示す計算フローに従って、エクセルによる導入可能試算プログラムを作成した。また、需要量予測に必要となる住宅、業務用建物などの電力消費量データを整理した。
図(3)-7 EV導入時の再生可能エネルギー利用の計算フロー

(対象エリア外のEVの流入（滞留）も含む）

## 2 ）EV導入状況と太陽光発電普及の関係

図(3)-8はEV保有率と太陽光発電普及率の検討結果である。EV保有率が0%であっても対象エリア内の戸建住宅以外の建物へ融通されることにより余剰電力は発生せず、太陽光発電普及率55%が確保される。EV保有率が上がることで、太陽光発電時にEVへの蓄電が可能となり、EV保有率100%時には太陽光発電普及率は69%まで上昇することが確認された。

図(3)-8 EV保有率と太陽光発電普及率

## 3 ）EV充放電行動と電力需要の関係

図(3)-9は名古屋市の時間帯別充放電量（正值が充電、負値が放電）、図(3)-10は名古屋市の時間帯別電力需要量（case 0はEVの充放電を想定しない基準ケース）を示したものである。図(3)-9を見ると、各放電時間帯に業務用EVは1時間あたり30MWh程度、自宅所有EVは100～120MWh程度の放電が行われていることが分かる。
1月 時間帶別充放電量

4月 時間帶別充放電量

8月時間帶別充放電量

10月 時間帶別充放電量

図(3)-9 時間帶別充放電量（名古屋市）

図(3)-10 時間帶別電力需要量（名古屋市）

図(3)-11は最大電力需要量の年間推移である。削減効果の高い冬期・夏期では、業務用EVのみで0.03GWh程度、自宅所有EVを合わせると0.13～0.15GWh程度の削減を確認できた。一方、中間
期は放電後にピーク時刻が移行しており、効果的な放電行動が行われていないために削減効果が小さい。また、図(3)-12に示すように、最大電力需要の削減により年負荷率は業務用EVのみで0.7%程度、自宅所有のEVと合わせると2.8%程度の削減となった。しかし、さらなる改善のためにはより効果的な充放電行動を検討する必要がある。

図(3)-11 最大電力需要量の年間推移（名古屋市）

図(3)-12 年間最大電力需要量と年負荷率（名古屋市）

## （２）都市環境評価に関する研究

## 1 ）EV普及が現状および将来の都市温熱環境に及ぼす影響評価

図(3)-13は、現状2010年および将来2030年代における名古屋（図(3)-4の☆印位置）のEV普及時－ガソリン車利用時の気温差（地上2m）の日変化（時刻別に8月1ヶ月平均した気温から求めた気温差の日変化）を示したものである。現状解析（EV普及時（Case-2p）－ガソリン車利用時（Case-1p））では、ガソリン車からEVへの代替により午前8時に最大0.23℃の気温低下が見られている。これに対し、池谷ら $ ^{4)} $ は現状の東京都内を対象として同様のシミュレーションを行い、EVへの代替により最大0.4℃の気温低下が見られたと報告している。この差は、池谷らの解析が夏季の特定日を対象としているのに対し、本シミュレーションでは1ヶ月間の解析結果の統計として取り扱っていることが理由の1つとして考えられる。一方、将来予測（EV普及時（Case-2f）－ガソリン車利用時（Case-1f））では、午前10時に最大0.31℃の気温低下が見られている。これは上述した現状解析の最大値よりも若干大きい。また、ガソリン車利用→EV普及による気温低下に関して、1ヶ月間の全平均値を求めると、現状解析では0.12℃、将来予測では0.09℃の気温低下となっている。
時刻別に1ヶ月平均した日変化における気温低下の最大値とは逆に、気温低下の1ヶ月全平均値は将来予測よりも現状解析の結果の方がわずかに大きい。しかし、現状も将来もその気温低下分は小さい。

図(3)-13 現状および将来におけるEV普及時－ガソリン車利用時の気温差（名古屋、地上2m、8月1ヶ月時刻別平均値）の日変化（青線：現状2010年、赤線：将来2030年代）

図(3)-14は名古屋における8月1ヶ月間（計744時間分）の気温（地上2m）ヒストグラムある。現状解析（2010年）では、真夏日の基準となる30℃以上の時間数がガソリン車利用時（Case-1p）は253時間であるのに対し、EV普及時（Case-2p）は14時間減の239時間となっている。一方、将来予測（2030年代）においては、30℃以上の時間数がガソリン車利用時（Case-1f）は365時間、EV普及時（Case-2f）は360時間である。将来の地球温暖化の影響により、30℃以上の時間数は大きく増加しているが、ガソリン車からEVへの代替による時間数の減少はわずか5時間となっている。

図(3)-14 現状および将来における気温ヒストグラム（名古屋、地上2m、8月1ヶ月計744時間）（上：現状2010年、下：将来2030年代）

図(3)-15、図(3)-16は、ガソリン車利用時とEV普及時における名古屋都市圏の8月1ヶ月平均気温
分布（地上2m、計744時間平均）について、現状解析（2010年）と将来予測（2030年代）の結果を示したものである。現状解析では、EV普及時の結果はガソリン車利用時に比べて29℃以上となる範囲（黄色部分）が若干狭くなっている。名古屋を含む都市域では、EV普及時はガソリン車利用時に比べて0.1℃程度の気温低下が見られているが、郊外での気温変化はほとんどない。

図(3)-15 現状における月平均気温（地上2m）と気温差（EV普及時－ガソリン車利用時、地上2m）の水平分布（左：ガソリン車利用時の気温、中央：EV普及時の気温、右：中央図－左図の気温差）

将来予測（2030年代）においても、EV普及時の結果はガソリン車利用時に比べて高温域がわずかに狭くなっているが、両者の差はほとんどない。

図(3)-16 将来における月平均気温（地上2m）と気温差（EV普及時－ガソリン車利用時、地上2m）の水平分布（左：ガソリン車利用時の気温、中央：EV普及時の気温、右：中央図－左図の気温差）

## 2 ）詳細な交通量分布とEV導入率が都市温熱環境に及ぼす影響評価

図(3)-17は、名古屋および名古屋都市圏全域（水平120km×120kmの範囲）におけるEV導入の有無に伴う気温差（EV導入率0％との気温差）（地上2m）の日変化を示したものである。同図に示す気温差はそれぞれ8月1ヶ月の時刻別平均値としての気温から求め、また、名古屋都市圏全域の値は各地点の気温差を領域全域（水域を除く）で空間平均して算出している。なお、将来2030年代の結果は2050年代の結果とほぼ同様のため、図の見やすさから省略した。Case 12a, b, cがぞれ
それ、現状2012年のEV導入率0%、50%、100%のケース、Case 50a, b, cがそれぞれ、将来2050年代のEV導入率0%、50%、100%のケースである。名古屋、名古屋都市圏全域ともに、各ケース間の気温差は深夜や早朝において大きく、日中では小さい。一方、図(3)-13に示すように、交通排熱量（交通量）ならびに他の人工排熱量の空間分布を考慮していない1）のシミュレーション結果ではそのような日変化の傾向は見られない。1）と2）のシミュレーションでは、入力条件として与える全人工排熱が空間分布としても量としても異なるため、上述の差が生じたと考えられるが、その物理的メカニズムについては今後さらに詳細に調べていく必要がある。

また、名古屋では現状2012年、将来2050年代ともに早朝6時におけるEV導入率100％との気温差が最大となり、それぞれ0.31℃、0.28℃である。名古屋都市圏全域では、現状、将来ともに早朝5時におけるEV導入率100％との気温差が最大となるが、それぞれわずか0.08℃、0.07℃である。名古屋における日中の気温差に関して、9時～18時の時間帯平均値として求めると、年代やEV導入率で多少異なるが、0.03℃～0.05℃程度のほぼ0に近い値となる。同じ日中の時間帯平均値として名古屋都市圏全域の気温差を求めると、0.01℃～0.03℃程度である。

図(3)-17 EV導入率0％との気温差の日変化（地上2m、8月1ヶ月時刻別平均値）（上：名古屋、下：名古屋都市圈全域）

図(3)-18、図(3)-19は、名古屋においてEV導入による気温低下が最大となる早朝6時（図(3)-17参照）の気温差（6時の8月1ヶ月平均値、地上2m）の水平分布を示したものである。現状2012年、将来2050年代のいずれの結果においても、交通量の多い幹線道路で気温低下（0.2℃～0.8℃程度）が顕著に見られている。また、幹線道路付近にも気温低下（0.2℃～0.4℃程度）する領域が拡がっていることも確認できる。一方、その他の領域では気温低下量はほぼ0である。現状2012年と将来2050年代の結果を比較すると、年代の違いによる差はほとんど見られず、同様の気温差の水平分布となっている。図は省略しているが、将来2030年代の結果も同様である。
図(3)-18 EV導入率0％との気温差の水平分布（2012年8月6時の1ヶ月平均値、地上2m）（左：EV導入率50％－EV導入率0％、右：EV導入率100％－EV導入率0％）

図(3)-19 EV導入率0％との気温差の水平分布（2050年代8月6時の1ヶ月平均値、地上2m）（左：EV導入率50％－EV導入率0％、右：EV導入率100％－EV導入率0％）

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

エネルギー評価に関する研究については、既存インフラのキャパシティ制限からこれまで普及の上限があった再生可能エネルギー（太陽光発電）の利用をEVの普及により拡張を目指した点、EV所有者の適切な充放電行動により電力需要の削減を推進できる可能性を示した点で科学的意義が高い。都市環境評価に関する研究については、統計値として十分に信頼しうる長期解析に基づいてEVの普及による都市スケールの気温低減効果を定量的に評価した点、想定しうる将来シナリオ（将来の地球温暖化の影響をバックグラウンドとして考慮）に基づいて将来予測を行っている点で科学的意義が高い。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

現在のところ具体的な事例はないが、今後、名古屋市や愛知県などの自治体との連携を通じて、成果の広報・普及に努める。
## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

エネルギー評価に関する研究では、EVが再生可能エネルギーの普及に及ぼす影響や、EV所有者の充放電行動が電力需要に及ぼす影響を定量的に評価した。これらの研究成果は、EVと再生可能エネルギーの普及政策や低炭素社会の実現に向けた環境政策の策定に大きく貢献することが見込まれる。都市環境評価に関する研究では、EVの普及が現状および将来の都市温熱環境（都市ヒートアイランド）に及ぼす影響を定量的に評価できるシミュレーションモデルを構築した。そのような評価が可能となることは、他のヒートアイランド対策・政策の費用対効果との比較を行う上で大変有益となる。

## 6 ．国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

特に記載すべき事項はない

く査読付論文に準ずる成果発表＞（「持続可能な社会・政策研究分野」の課題のみ記載可。）

くその他誌上発表（査読なし）>

特に記載すべき事項はない

## （2） 口頭発表（学会等）

1）黒木美早衣、飯塚悟、金原和矢、伊藤奨：日本建築学会大会（2011）

「WRFによる名古屋都市圏温熱環境・風環境シミュレーション（その6）EV普及が都市温熱環境に及ぼす影響評価」

2）黒木美早衣、飯塚悟、Ndione Jacques、伊藤奨、近藤由美：日本流体力学会年会2011（2011）「EV普及による都市温熱環境の影響評価シミュレーション」

3) 飯塚悟：中部の環境を考える会「環境調和型のまちづくり－都市計画の最先端－」（2013）（招待講演）「ヒートアイランドと自動車交通」

4）柴田章吾、飯塚悟、近藤由美：日本建築学会大会（2013）

「WRFによる名古屋都市圏温熱環境・風環境シミュレーション（その12）EV普及による暑熱環境緩和効果の検討」（梗概提出済）

5）芹澤裕子、奥宮正哉：日本建築学会大会（2013）

「EV車の普及による民生用工ネルギー消費パターンへの影響と省エネルギー効果－個人所有のEV車での充放電の民生用電力需要への影響の基礎検討－」（梗概提出済）

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない
## （４）シンポジウム、セミナー等の開催（主催のもの）

1) 電気自動車の活用など低炭素都市交通システムの実現に向けて（平成25年2月27日、ウィンクあいち、参加者70名）

## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない

## (6) その他

特に記載すべき事項はない

### 8 \. 引用文献

1) 国土交通省・環境省：都市における人工排熱抑制によるヒートアイランド対策調査報告書 (2004)

2）細川隆志、谷畑孝二、宮本寛明：三菱自動車テクニカルレビュー、No.20、pp.53-60（2008）「次世代電気自動車『iMiEV』の開発（第二報）」

3) F. Kimura and A. Kitoh : The Final Report of the ICCAP, RIHN (2007) "Downscaling by pseudo global warming method"

4）池谷知彦、佐藤歩、田村英寿、馬場健司、田頭直人：電力中央研究所報告 Q08030（2009）「電気自動車導入による都市環境負荷低減効果の評価」
# (4) 低炭素交通システムの実現に向けた制度設計と合意形成手法の開発

名古屋大学 環境学研究科社会環境学専攻 竹内恒夫、杉山範子

<研究協力者>

名古屋大学 環境学研究科社会環境学専攻 寺西睦（平成22年度）

渡邊聡（平成23年度）

松野正太郎（平成24年度）

中山典子（平成23～24年度）

株式会社電通 伊神崇

平成22～24年度累計予算額：8,168千円

（うち、平成24年度予算額：2,604千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

サブテーマ4の研究目的は、①電気自動車（以下、「EV」という。）等次世代自動車のある新しいライフスタイル、未来の街づくりのための「新しい社会像」の提案、②その「新しい社会像」を実現するための制度設計である。

まず、EV等次世代自動車の普及のための障害となる技術的・制度的課題を、一般生活者や行政・事業者を対象とした複数のワークショップ、ヒアリングなどから明らかにした。次に、それらの課題を基に、EV等次世代自動車のある「新しい社会像」のシナリオを作成し、専門家を対象としたデルファイ法によるアンケートにより2020年、2030年、2050年の社会像を提示した。その結果、将来になるにつれて、EV等に対し「所有」することから「利用」することに関心が移り、走行機能である「自動車の機能」からEVの特徴ともいえる充電機能や、今までのガソリン車にはない新しい機能といった「付加的機能」への関心が増えることがわかった。

また、EV等次世代自動車が普及する「新しい社会像」を実現するための制度設計として、日本における現行（2009年）の自動車関連諸税等からEVがガソリン車に代替する場合の税收の変化を示し、さらにドイツの税制改革を参考に、日本における低炭素自動車への代替促進のための税制改革試案を作成した。併せて、CO $ _{2} $ 削減量等を試算した。さらに、EV普及に伴う地域経済効果を地域マクロ経済モデル及び地域産業連関モデル(県別表・三県統合表)を用いて推計した。最後に、世界の先進事例へのヒアリング、文献調査等より、日本におけるEVへの普及促進のための制度改革試案を作成した。

## [キーワード]

デルファイ法、シナリオ、地域経済効果、自動車関係諸税、制度設計
## １．はじめに

本サブテーマでは、低炭素交通システムの実現に向け、EV等次世代自動車の普及に伴い起こると考えられる社会像の変化を示し、その「新しい社会像」を実現するための制度改革等の試案を作成した。

## 2 ．研究開発目的

サブテーマ4の研究目的は、①EV等次世代自動車のある新しいライフスタイル、未来の街づくりのための「新しい社会像」の提案、②その「新しい社会像」を実現するための制度設計である。

## 3 ．研究開発方法

## （１）EV普及に伴う「新しい社会像」の提案

平成22年度に市民向け試乗会・ワークショップ、および平成23年度に事業者・行政向けワークショップを行い、そこから得られたEV等次世代自動車に対するイメージや期待等の意見より「新しい社会像」のシナリオ作成を行った。さらにそのシナリオに基づき、専門家に対しデルファイ法に基づくアンケート調査を行い、2020年、2030年、2050年の社会像を提示した。アンケートでは同時にシナリオを構成する要素(EV・プラグインハイブリッド（以下、「PHV」という。）の普及台数、EV・PHVへの充電、EV・PHVでの蓄電・発電、カーシェアリング)について質問した。

## （２）EV・PHVの普及に向けた制度設計

平成22年度の事業者・行政向けワークショップや国内・海外の自治体および国内の関連事業者へのヒアリング調査の結果から、EV・PHVの普及における阻害要因を明らかにした。さらにそれら阻害要因の解決および、上記(1)で調査した「新しい社会像」の実現に向けた資料分析および内外の事例調査より制度設計を行った。

## 4 ．結果及び考察

## (1) EV普及に伴う「新しい社会像」の提案

## 1 ）テスラ社のEV（電気自動車）試乗会（2010年11月7日）

テスラ社のEV試乗会（TOYOTA協賛、名古屋市内）に合わせて、試乗者へのアンケートを実施し、28名中21名（男性18、女性3）から回答を得た。回答者の平均年齢は40歳であった。この試乗会は予約制となっており、試乗会参加者は電気自動車に関心の高い属性を持つと考えられる。今後の電気自動車の普及率について、自由回答で得た結果では、20〜30％が最も多く、次いで90〜100％が多かった。自由回答では、環境問題の改善に貢献できること、性能に関する感想、また充電などインフラ施設の充実・低価格化を求めるものが多く、特徴的なものでは車が家電や携帯電話のような感覚である、運転が楽しいというものがあった。

## 2 ）ワークショップ「次世代自動車から考える暮らしと都市（まち）」（2011年1月23日）

次世代自動車によって私たちの暮らしや都市（まち）がどのように変化するのか、一般生活者から意見を収集し、新たな社会像を探ることを目的として、ワークショップを開催した。ワーク
ショップの参加者には、実際に次世代自動車に試乗してもらい、専門家から情報提供を受けてもらった。その後、近未来のモビリティシステムやライフスタイルの変化について、グループごとに生活者の視点で将来への期待内容などをインタビューした。次世代自動車の試乗会は、トヨタ自動

表(4)-1 参加者の属性

性别	男性：14名、女性：16名
年龄	20代：1名、30代：8名、40代：5名、50代：11名、60代：5名

車と三菱自動車の協力のもと、トヨタ自動車のプラグインプリウス（2台）、三菱自動車のi-MiEV（2台）の試乗を名古屋大学構内にて実施した。

ワークショップの参加者は30名（表(4)-1）で、ハイブリッド車・オール電化住宅の持ち主または関心がある人、主婦、自動車を通勤・通学で使用する人、自動車を主に週末に使用する人、の5つの属性によってグループに分け、インタビューを実施した。また、参加者にはワークショップ後にアンケートを依頼した。アンケートは、次世代自動車の感想、今回のワークショップのような体験型の催しについての評価を得ることを目

グループインタビューでは半構造化インタビュー法¹を用いた。インタビューより、一般の生活者からみた次世代自動車についての意見は、費用、充電、次世代自動車の特性の3つの内容に集約された（図(4)-1）。このうち、静かさ、トルクの強さなどの電気駆動による自動車の特性は、体験しなければわからない意見であり、それを引き出すことができたといえる。また、参加者からはPHVを含むEVとガソリン車との使い

図(4)-1 参加者の次世代自動車に対する考え

分けについての意見や、新しい車の使い方についての意見も出された（図(4)-2）。これらから、次世代自動車の普及をきっかけにして、車の新しい使い方、それに伴って発生する生活者の行動変化・意識変化、新しいライフスタイルが創造される可能性が伺えた。

アンケート結果（回答者数30）からは、次世代自動車に関する理解が進み、身近な乗り物になると感じられたという意見が70%を超えた。その一方で、今後購入を考えてみたいという意見は37%にとどまった。さらに、このような試乗会を合わせたワークショップに参加することが次世代自動車への理解や興味を深める上で役に立つと思うかという質問には、回答者の80%が「役に立つ」と回答、「役に立つ」「まあ役に立つ」を合わせると97%となった（3%は無回答）。これらの結果から、「次世代自動車に試乗する」、「次世代自動車について話す」といった体験は、参加者にとってこれまで身近でなかったものを「自分ゴト化」することができたと考えられる。

また、次世代自動車により「暮らし」や「都市（まち）」がどのように変わるかの

## ガソリン車と EV との使い分け

(現状の走行可能距離を前提として)

実用性、遠出をするならPHV

・将来性を感じるのはEV

EVはセカンドカーとして

## 車の新しい使い方

電気を自由に持ち運びできる（車を部屋のように使える、レジャーに活用できる、キャンピングカーのよう生活できる、介護に）

行動パターンが変わる（目的地を決めて行動、充電設備のある場所へ）

・（電気で動くので）外部からコントロールできそう

図(4)-2 インタビューにおける意見
質問には、「暮らし」や「都市（まち）」が「良くなる」という前向きな意見が多かった。ほかにも、街並みや車に対する価値観や使い方が変わるという意見もあった。

ワークショップを通じて、PHV・EVの特性、特にエンジン音がなく静か、大気汚染物質を出さない等の長所は体験・認識してもらうことができたが、それだけでは、次世代自動車の購入、普及には至らない。また、EVはさらなる可能性を持っており、単純なガソリン車の代替だけでなく、現行の「車」を超えた機能があると考えられる。このため次世代自動車の普及には、新たな付加価値や魅力の付与が必要といえよう。

3）ワークショップ「次世代自動車から考える暮らしと都市(まち)」（2011年12月27日開催）

低炭素社会や低炭素交通、EV等次世代自動車について、事業者および行政担当者、専門家を対象として対話を通じ、EV等次世代自動車の新たな価値や新たな社会像や課題のためのシーズを得ることを目的として、ワークショップを開催した。

ワークショップの参加者は、都市計画、交通対策、環境政策に従事する行政担当者(7名)、自動車メーカ、交通事故業者、街づくりに関するコンサルタント等（6名）、環境政策、情報技術を研究している大学院生(5名)の18名である。今回のワークショップでは、「ワールド・カフェ $ ^{2} $ 」形式で行った。

ワークショップでは4つのテーマを設定し、テーマごとにテーブルを設置した。参加者は3回テーブルを移動し、移動するためにそれまでそのテーブルで行われていた話し合いについての概略をホストから聞き、その後、テーブルのテーマに従い各テーブルで話し合いを深めていった。今回、移動先のテーブルについては開催者側から指定した。

取り上げたテーマは次の4つである。

新しい移動方法：次世代自動車が変える

ヒト・モノの移動

新しい機能：次世代自動車を移動手段以外の方法で使う

新しいエネルギー：次世代自動車はどんなエネルギーで動くのか

新しいシステム：次世代自動車を使いやすいシステムとは

なお、ワークショップでは、参加者の多くが次世代自動車に対し、具体的にはEVを想定していた。

各テーブルでの話し合いの結果、次世代自動車の創る新しい暮らしと都市の要素は、エネルギー、ライフスタイル、社会システム、機能の4つに集約することができた(図(4)-3参照)。また、街づくりのあり方のパッケージとして、EVを地域内でカーシェアリングし、そ

## エネルギー

・本当の意味での地産地消

・発電したコミュニティでの使用、電力融通

・余剰電力の使い方

## ライフスタイル

・街づくりそのものを商品化

・車も人も多様化している

·精神的満足が必要

## 社会システム

・走行時のインセンティブが必要

・カーシェアリングとの親和性が高い

・EVは地域内の移動に

## 機能

EVをモバイルルータに

·蓄電池としてのEV

・EVでの移動販売

・「3LDK+mobility」といった住宅の売り方

図(4)-3 参加者による、次世代自動車の創る新しい暮らしと都市(まち)の要素