Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
on Energy Consumption in a Residential Building –, ROOMVENT, 2009.6

6）白石かおり，鳴海大典，山口容平，下田吉之，村上周三：小売店舗のエネルギー消費構造に関する実態調査，エネルギー・資源学会研究発表会，No.29，2010.6

7）豊田琢磨，山口容平，鳴海大典，下田吉之，村上周三：低炭素社会に向けた住宅・非住宅建築におけるエネルギー削減のシナリオと政策提言（第2報）事務所ビルにおけるエネルギー消費実態と構造分析，日本建築学会大会学術講演梗概集（東北），2009.8

8）白石かおり，山口容平，鳴海大典，下田吉之，村上周三：低炭素社会に向けた住宅・非住宅建築におけるエネルギー削減のシナリオと政策提言（第3報）小規模商業店舗におけるエネルギー消費実態調査，日本建築学会大会学術講演梗概集（東北），2009.8

9）白石かおり，山口容平，鳴海大典，下田吉之，村上周三：低炭素社会に向けた住宅・非住宅建築におけるエネルギー削減のシナリオと政策提言（第3報）小規模商業店舗におけるエネルギー消費実態調査，日本建築学会大会学術講演梗概集（東北），環境工学D-1，2009.8

10) 豊田琢磨，山口容平，鳴海大典，下田吉之，村上周三：低炭素社会に向けた住宅・非住宅建築におけるエネルギー削減のシナリオと政策提言（第2報）事務所ビルにおけるエネルギー消費実態と構造分析，日本建築学会大会学術講演梗概集（東北），環境工学D-1，2009.8

11) 和田光，植本孝弘，鳴海大典，下田吉之：集合住宅の省エネルギーポテンシャルに関する感度分析（その2）階数や建物配置状況の違いが省エネルギーポテンシャルに与える影響，日本建築学会大会学術講演梗概集（東北），環境工学D-1，2009.8

12) 植本孝弘，和田光，鳴海大典，下田吉之：集合住宅の省エネルギーポテンシャルに関する感度分析（その1）階数や建物配置状況の違いがエネルギー消費量に与える影響，日本建築学会大会学術講演梗概集（東北），環境工学D-1，2009.8

13) 和田光，鳴海大典，下田吉之，村上周三:街区形態が住宅の空調・照明エネルギー消費量に及ぼす影響，空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集，2009.8

14) 白石かおり，山口容平，鳴海大典，下田吉之，村上周三：低炭素社会に向けた住宅・非住宅建築におけるエネルギー削減のシナリオと政策提言（第3報）中小規模商業店舗におけるエネルギー消費実態調査，空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集，2009.9

15) 山口容平，鳴海大典，下田吉之，村上周三：低炭素社会に向けた住宅・非住宅建築におけるエネルギー削減のシナリオと政策提言（第2報）事務所ビルの建物属性がエネルギー消費原単位に及ぼす影響，空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集，2009.9

16) 植本孝弘，和田光，王蘇亜，鳴海大典，下田吉之：自然エネルギー利用を考慮した住宅の省エネルギーポテンシャルに関する研究（その2）各種省エネルギー対策のポテンシャル比較，空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集，2009.9

17) 和田光，植本孝弘，王蘇亜，鳴海大典，下田吉之：自然エネルギー利用を考慮した住宅の省エネルギーポテンシャルに関する研究（その1）戸建および集合住宅のエネルギー消費量に関する解析，空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集，2009.9

18) 鳴海大典，白石かおり，山口容平，下田吉之，村上周三：小売店舗における店舗形態がエネルギー消費特性に及ぼす影響，エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス講演論文集，No.26，2010.1

19) 王蘇亜, 植本孝広, 和田光, 鳴海大典, 下田吉之, 村上周三: 低炭素社会に向けた住宅・非住宅建築におけるエネルギー削減のシナリオと政策提言（第10報）住宅における省エネルギー対策評価, 日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸）, 環境工学D-1, 2010.9

(20) 和田光, 植本孝広, 王蘇亜, 鳴海大典, 下田吉之, 村上周三: 低炭素社会に向けた住宅・非住宅建築におけるエネルギー削減のシナリオと政策提言（第11報）ネットゼロエネルギー達成可能性の評価, 日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸）, 環境工学D-1, 2010.9

21) 白石かおり, 鳴海大典, 山口容平, 下田吉之, 村上周三: 低炭素社会に向けた住宅・非住宅建築におけるエネルギー削減のシナリオと政策提言（第12報）食料品スーパーマーケットにおけるエネルギー消費構造の実態把握, 日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸）, 環境工学D-1, 2010.9
22)鳴海大典，白石かおり，山口容平，下田吉之，村上周三：小売店舗の省エネルギー対策評価に関する研究(その1)冷凍冷蔵設備を有する小売店舗のエネルギー消費特性とモデル化に関する検討，エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス講演論文集，No.27，2011.1

(23) 鳴海大典, 白石かおり, 山口容平, 木村道徳, 下田吉之: 小売店舗の省エネルギー対策評価に関する研究(その2)近畿圏を対象とした小売店舗のエネルギー需要モデルと対策評価, エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス講演論文集, No.27, 2011.1

（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）

特に記載すべき事項はない

（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
【2A–1203】海洋生物が受ける温暖化と海洋酸性化の複合影響の実験的研究（H24～H26；累計予算額 132,365 千円）

野尻 幸宏（独）国立環境研究所）

### 1. 研究实施体制

(1)海洋生物飼育実験用 CO₂ 分圧制御と実験管理手法の提供（(独）国立環境研究所）

(2) 我が国周辺のサンゴ種の成長への水温と海洋酸性化の影響（(独）産業技術総合研究所）

(3)海洋生物の再生産過程における水温と海洋酸性化の影響（(公財）海洋生物環境研究所）

(4)植物プランクトンの増殖における水温と海洋酸性化の影響（(一財）電力中央研究所）

### 2. 研究開発目的

わが国沿岸で水温上昇が原因となって急速な分布域北上が確認されているサンゴは、その分布域変化が沿岸生態系変化を引き起こす可能性があるものの、大気CO₂濃度増大による炭酸カルシウム飽和度低下は石灰化を抑制するので北上に制約がかかる可能性がある。ただし、北上サンゴ種自体のCO₂に対する応答性が知られていないためその予測は難しい。北上サンゴ種では、高水温・低水温ともにその生息域を決める要因となるので、本課題では水温とCO₂の複合影響を飼育実験から明らかにする。

一般に生物では再生産プロセスが環境因子の変化に対して脆弱であり、CO₂に対する急性毒性レベルが高い魚類においても、今後予想される大気CO₂増加レベルでの影響を評価する必要がある。しかしながら、影響評価実験例は飼育実験が容易な極小型魚種に限られている。そこで世界でも例のない大型水槽でのCO₂制御を行い、有用魚種を対象とする影響評価実験を行う。産卵前から高CO₂環境に順化させた上で、産卵・受精から稚魚成長段階における水温とCO₂の複合影響を明らかにする。これは、今後の水産資源への海洋酸性化影響を評価するために重要である。

植物プランクトンは、海洋表層の炭素循環の出発点であり、昇温とCO2増大という環境変化が生産に及ぼす影響は、気候フィードバック解明のカギであるが、現実海洋の応答を評価するには、種レベル実験から大規模なメソコスム実験までが必要とされている。ここでは、珪藻と円石藻という石灰化をしない群とする群を対照して、これまでほとんど実験例のない昇温とCO2濃度増加の複合影響を、単離種による実験室レベル実験と自然プランクトン群集による現場型培養実験の両者から評価する。評価実験に必要なCO2濃度制御については、高度な実験管理技術を共通に利用して実施する。

### 3. 本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

先行研究で実施してきた海洋生物飼育において精密にCO₂分圧を調整する技術を発展させることにより、従来行うことが難しかった条件下での生物飼育実験が可能になった。具体的には、海水の水温とCO₂分圧の両者を調整したうえでそのCO₂分圧を計測し、将来の高CO₂と温暖化の両方が現れる条件で海洋生物の飼育を行う技術が確立した。研究課題最終年度までに、日本周辺のサンゴへの温暖化と海洋酸性化の複合影響評価および小型から大型に至る水産有用魚種への温暖化と海洋酸性化の複合影響評価を可能にした。その結果、近未来の日本沿岸のサンゴについては、水温上昇が熱帯性サンゴの北上を進めるが、今世紀後半など二酸化炭素分圧がさらに高まる場合において海洋酸性化影響が北上を抑制する可能性が示唆された。このような実験的研究例は世界で初めてであり、実際に北上サンゴが確認されているわが国でしかできない貴重な研究である。シロギスの再生産過程は、高CO₂による海洋酸性化の単純影響に対しては高い耐性がある。しかし、高水温との複合影響下では正常孵化率の低下に伴うシロギス個体数の低下が引き起こされる可能性が明らかとなった。ただし、このようなCO₂分圧影響が起こりうるのは将来予測される大気CO₂分圧よりはるかに高いレベルであることが分かった。水産有用魚種を用いて、魚類の再生産過程への高水温と海洋酸性化の複合影響評価を行った研究例はこれまでに無く、容量の大きな水槽において流水式でCO₂分圧制御が可能となったことで、
従来よりも多様な魚種についての影響評価が可能になったことに意義がある。本研究はこれまでに報告例が少ない、植物プランクトンに対する水温とCO2分圧増加の複合影響を評価する実験を、単離株を用いた室内培養実験と沿岸海水を用いた現場型培養実験の両者により実施したことから、植物プランクトンに対する水温増加とCO2分圧増加の影響を相対的に比較することが可能になった。結果として、植物プランクトンの応答はCO2分圧増加よりも水温増加に依存するものであることが明らかとなった。本研究ではこれに加えて、光量の違いが水温とCO2分圧の複合影響にもたらす効果も考慮することができた。これら、各サブテーマの成果は本課題で実験的な基盤を整備したことによってはじめて得られた価値の高い科学的成果である。

## (2) 環境政策への貢献（研究者による記載）

## ＜行政が既に活用した成果＞

研究代表者は、IPCC の第 5 次評価報告書の執筆（第 1 作業部会第 3 章 RE、第 2 作業部会第 6 章 LA）に加わった。2014 年に公開された IPCC 第 5 次評価報告書第 2 作業部会報告において、海洋酸性化影響に関するメタ分析がなされ、本課題と関連する先行課題（2008 年～2010 年度）の発表論文 6 件（先行課題期間中および終了後に印刷出版したもの）が引用された。ただし、本課題の直接の成果論文は、第 5 次評価報告書に引用されるには時間的な制約で困難であった。

また、研究代表者は中央環境審議会地球環境部会気候変動影響評価等小委員会の検討作業に加わり、海洋生態系への気候変動影響について専門的立場から貢献した。

平成27年2月21日には、本研究課題が主催し「海洋酸性化がわが国周辺の生物に与える影響を評価する」と題する一般向け研究成果報告会を実施した。平成27年3月16日には、那覇市で開催されたIPCC公開シンポジウム「地球温暖化問題について考えよう！最新の科学と温室効果ガス排出量監視の取りくみ」において、研究代表者と分担者の鈴木淳が本課題の成果に関連する講演を行った。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

本研究課題は、わが国の沿岸海洋環境にとって重要であるサンゴが温暖化と海洋酸性化で受ける影響予測に関わる研究であり、自然環境保全に意義が大きい。また、温暖化と海洋酸性化で水産有用魚種が受ける影響の評価は社会的意義がある。海洋酸性化の生物影響評価は、海洋への地球温暖化影響を評価する上で極めて重要な観点であるので、次期 IPCC 評価報告書でも第 5 次評価報告書と同様に海洋酸性化の生物影響に関してメタ分析がなされると考えられる。メタ分析には、生物種ごとの詳細な評価結果をあまねく収集して解析するので、本課題の成果である生物種毎に影響評価する研究成果が必要であり、今回同様に引用されるものと思われる。

一方で、温暖化と海洋酸性化が海洋生態系に及ぼす影響評価が今後重要性を増すので、植物プランクトンに対する水温とCO2の影響評価結果は、将来予測モデルにぜひ必要となり、次期 IPCC 評価報告書に寄与することが期待される。

### 4. 委員の指摘及び提言概要

1 トン水槽という大型魚類を飼育できる装置で、将来想定される CO₂ 濃度と水温を同時に精度良く制御出来る装置を開発し、研究手法の上でこれまでに困難だった課題に一定の解決策を与え、未解明の点が多い水産環境に焦点を当てて現場に近い場所で研究を実施した点で評価される。各サブテーマの研究結果は、水温上昇による影響は出ているものの CO₂ 分圧増加による影響は小さいという傾向であったが、これだけの研究結果で過小評価にならないか懸念されるところである。また、他の共存関係にある生物への影響も関連付けて検証を続ける必要があるのではないか。

### 5. 評点

総合評点：A
課題名	A-0801 グローバルな森林炭素監視システムの開発に関する研究
課題代表者名	山形与志樹（独立行政法人国立環境研究所地球環境研究センター）
研究実施期間	平成20～22年度
累計予算額	164,427千円（うち22年度 51,029千円）
予算額は、間接経費を含む。
研究体制
（1）国際監視システム構築に向けた炭素アカウンティング手法の開発に関する研究
（独立行政法人国立環境研究所）
（2）時系列SAR解析による森林減少・森林劣化抽出に関する研究
（独立行政法人宇宙航空研究開発機構）
（3）森林インベントリ情報に関する研究
（(株)三菱総合研究所）
研究協力機関
（株)三菱総合研究所、(独)森林総合研究所、北海道大学、東北大学、東京農業大学、筑波大学、鹿児島大学、広島大学、コンサベーション・インターナショナル
（4）マイクロ波による林分構造パラメータ推定に関する研究
（独立行政法人国立環境研究所）
（5）リモートセンシングによる植生攪乱の推定に関する研究
（東京大学生産技術研究所）
（6）植生攪乱と陸域生態系モデルに関する研究
（独立行政法人国立環境研究所）
研究概要
1.はじめに
世界的な森林減少・劣化の傾向は現在も継続しており、特に近年はアジア域における森林減少が大きい。グローバルなCO₂排出のうち、森林減少による排出は約20%（年60億トンCO₂）を占めている。2050年までに現状比で50%のグローバルな温室効果ガス削減を実現する長期的な対策が、サミット等で国際的に議論されはじめている中、化石燃料の消費を大幅に減らすとともに、森林減少・劣化によるCO₂排出を抑制する対策の実現が喫緊の課題となっている。森林減少・劣化が進んでいる発展途上国の国々の森林保全を進めるために、先進国が資金を拠出して温室効果ガスの排出権取引を行う制度が検討されている。従って、森林減少・劣化の防止を温暖化対策として実施する場合には、途上国等において温暖化対策の排出削減目標が達成されたかどうかを判定する必要がある。本課題では、衛星リモートセンシング技術を用いて熱帯域をはじめとする各種森林生態系を定期的に観測し、さらに現地観測データとモデルシミュレーションを用いて、森林減少・劣化に伴うCO₂排出を評価する森林炭素監視システムの構築に向けた研究をおこなった。
2.研究目的
森林減少の防止による温暖化対策を次期枠組みにおいて実現するためには、森林減少に伴うCO₂排出量を算定するための信頼性の高い国際的な監視システムが不可欠である。グローバルな森林炭素監視システム（Global Forest Carbon Monitoring System）の構築に関する科学的な検討を、国際共同研究を実施するEUの共同研究センター（Joint Research Center: JRC）、豪州炭素アカウンティングオフィス（National Carbon Accounting System: NCAS）他と協力し、特に国際監視システムに必要となる機能の仕様とその開発手法を検討することを目的とした。特に我が国からの貢献が期待されているPALSARを活用した監視システムの構築にむけて、まず、多時期PALSAR画像により森林減少を高精度に把握する手法（サブテーマ2）を確立し、アジアを中心に森林インベントリ情報を収集、整備すること（サブテーマ3）で、IPCCデフオルト法による森林減少に伴うCO₂排出量の推定精度を向上させる。次に、本課題のサブテーマ4、5で開発される、リモートセンシングにより推計される植生攪乱や林分構造に関する情報を、高度化した陸域生態モデル（サブテーマ6）に入力して炭素収支を高精度に算定する手法を確立し、我が国独自の国際監視システムの提案を検討
する。さらに、森林減少の防止による温暖化対策にはCO₂排出削減にとどまらず森林保全による副次的な便益があるため、環境ベネフィットを含めた対策効果の評価を総合的に実施するための評価ツールの開発にも取り組むこととした。
3. 研究の方法
(1) 国際監視システム構築に向けた炭素アカウンティング手法の開発に関する研究
GEO (Group on earth observations)のデモンストレーション領域の一つとなっているボルネオ島を主な対象として、人工衛星-生態系モデルによる森林モニタリングシステムのプロトタイプ開発を行った。NOAA/AVHRR、SPOT/VEGETATION、MODISによる森林被覆率の時系列データから森林減少域を抽出し、陸域生態系モデルによる森林減少後の炭素放出・吸収パターンを適用することで、ボルネオ島の炭素収支マッピングを試行した。さらに、PALSARはそれぞれ2価波同時受信によって観測対象の4価波特性を取得するフルポーラリメトリック機能も有している。本課題では、ポーラリメトリックSARであるPALSAR画像の4価波の画像(HH、HV、VH、VV価波)と位相情報を用いて、東南アジアの森林蓄積推定の基礎となる土地被覆分類手法を開発した。
(2) 時系列SAR解析による森林減少・森林劣化抽出に関する研究
森林減少解析の為のPALSARデータセットの作成は、本研究課題の対象としている領域について、JERS-1 SARのデータセットと2006年からのPALSAR観測データを処理し、チーム内に提供する。2006年以降、夏期はPALSARのFine Beam Dual (FBD) (HH+HV)で、雨期はFBS (HH)でデータを取得しており、可能な限り同一価波情報での時間変化を表示する。また、Pi-SAR-Lの傾斜補正画像を用いた森林評価では、観測対象物の勾配によってPi-SAR-L画像（振幅情報）の明るさが変わることがこれまでの研究で知られている。本サブテーマでは、北海道苫小牧を対象に、補正の効果および勾配補正後方散乱係数とバイオマスの関係を抽出して評価を行った。
(3) 森林インベントリ情報に関する研究
本サブテーマでは、国、地域およびサイトレベルにおける森林インベントリ情報の整備状況を調査し、森林インベントリの収集・整備、取得・管理および解析手法の検討を行い、また、各サブテーマにて活用を可能とする森林インベントリデータベースのプロトタイプを開発した。また、森林インベントリデータの解析手法として、特に衛星画像解析の検証データとして活用するための課題に取り組んだ。さらに、森林インベントリデータを適切に管理・提供するための基盤となるデータベースのプロトタイプを開発した。なお、本研究では、東アジアを対象として整備が進められているプロットレベルの森林インベントリシステムである「Plot-Net」を基盤ツールとして研究を行った。
(4) マイクロ波による林分構造パラメータ推定に関する研究
航空機や地上からのレーザ計測を中心にした森林トゥルースデータを整備し、土地の傾斜、森林タイプなど多様な条件下での森林バイオマス、樹冠密度、葉や幹等の三次元分布といったデータセットを作成し、サブテーマ2で行う森林劣化抽出ルールの作成をおこなった。また、人為・自然攪乱によって森林バイオマスと森林構造が変化したときにσ⁰（PALSARの後方散乱）がどのように変化するのかについて解析を行うための解析用ツールとして、樹木の幹・枝・葉の詳細な3次元構造を考慮した、森林群落の3次元放射伝達モデルの開発を行った。モデルを開発するにあたり検証データとして必要となる観測は、平坦な北方林である北海道苫小牧国有林で実施した。また、苫小牧国有林は東コーラシアに広く分布する樹種であるカラマツを優占種とする森林であり、東コーラシアの広域において森林変化を検出するアルゴリズムを開発するために最適な場所であるといえる。森林バイオマスのグラウンドトゥルースデータと航空機搭載合成開ロレーダ（Pi-SAR；Polarimetric and Interferometric Airborne Synthetic Aperture Radar）のデータを用い、中規模な攪乱である間伐と大規模な攪乱である台風による風倒によって森林のバイオマスと構造が変化したときに、σ⁰でどのように検出されるかについて関係を調べた。さらに、森林改変と地上部バイオマスを広域において推定するアルゴリズムの開発を行った。森林GISデータを整備し、PALSARデータを用いて解析を行うことで間伐や皆伐、風倒等による森林改変の検出限界を明らかにし、モデルを用いた推定アルゴリズムに基づいてPALSARによる森林地上部バイオマスの推定精度を明らかにした。
(5) リモートセンシングによる植生攪乱の推定に関する研究
本サブテーマで実施する内容は、衛星リモートセンシングによる植生攪乱の推定に関する研究である。植生攪乱の観測には10～20年程度の変動を毎日観測することが求められるため、Aqua/Terra
MODIS、NOAA/AHVRR、SPOT/VEGETATION、MSG/SEVIRI、MTSATなどの大陸から全球レベルでの観測が可能な可視・赤外センサーを使用する。これらの衛星データが利用可能な過去25年にわたって、1) 国およびプロジェクトレベルでの土地被覆分類手法の開発、2) 土地利用変化（森林減少）と森林管理（伐採・植林）の区分、3) 森林火災領域の抽出、火災程度の区分、火災継続時間の推定、火災履歴図の作成を行った。
（6）植生攪乱と陸域生態系モデルに関する研究
森林からアブラヤシ・プランテーションなどへの土地利用改変が急速に進行する発展途上国地域では、現地でのバイオマス・土壤炭素動態に関する情報がそしく、インベントリ的手法による推定（例えばIPCC Good Practice GuidanceのTier-1による推定）の信頼性が低いことが問題となるモデル高度化を進めるため、マレーシアのパソー熱帯多雨林、タイのサケラート季節性常緑樹林で土壤炭素動態に関する現地データを収集した。土壤表面からのCO₂放出速度（土壤呼吸）を天然林とプランテーションで測定し、各サイトにおける土壤特性と環境要因と関連づけた。
4．結果及び考察
（1）国際監視システム構築に向けた炭素アカウンティング手法の開発に関する研究
ALOS京都・炭素観測計画(K&C)の森林分野の研究機関と本プロジェクトとの連携体制を構築するとともに、全球地球観測システム(GEOSS)のAP(Asia-Pacific)会合を通じた海外研究者との調整を実施した。この開発研究はGEOSSの2009年～2011年のワークプランにおける新タスクである
「CL-09-03：Global Carbon Observation and Analysis System」のサブタスク「Forest Carbon Tracking」として位置づけられることとなり、国際連携のもとで森林炭素監視システムに必要となる機能の仕様とその開発手法の検討を行う体制を整備した。また、衛星観測による森林/非森林の時系列マップから、ボルネオ島における森林減少の実態を明らかにした。部分空間法という新しい土地被覆分類手法を開発して、フルポーラリメトリックPALSARデータとそのCoherency行列の要素を用いる土地被覆分類の手法を提案した。この手法によって、雲の影響を受けないフルポーラリメトリックPALSARは、東南アジアの熱帯林等における森林減少・劣化の高精度な観測に貢献すると期待される。
（2）時系列SAR解析による森林減少・森林劣化抽出に関する研究
1) 勾配補正はSARが地表形状から受ける変動を効果的に補正できること、2) 苫小牧ではバイオマス量が60トン／Ha辺りで後方散乱係数が飽和すること、3) 後方散乱係数は、HH＞VV＞HVの順に大きいこと、4) 台風による倒木、間伐により後方散乱係数は減少することがわかった。これらは、常識的な結果であるが、本研究により定量的な結果を得ることができ今後の森林研究にL-Band SARが効果的に使用できることが確認された。
（3）森林インベントリ情報に関する研究
森林インベントリデータの解析手法の検討を行った。特に、衛星データとの統合解析に資するため、森林タイプ別、空間分解能別の森林構造及び動態の影響を解析、比較した。また、森林バイオマス推定におけるバイオマス導出式やパラメータの違いによる影響を評価した。その結果、ある時間断面における森林構造は空間分解能の影響をあまり受けないこと、本研究で用いる12.5mのPALSAR分解能は森林構造のばらつきを十分反映していることが示された。また、バイオマス推定におけるパラメータの影響は大きく、森林インベントリデータベース構築の際には、パラメータ情報の整備が重要であることが示された。さらに、森林インベントリデータを管理するためのデータベースのプロトタイプを開発した。森林インベントリデータベースの要求条件を、インベントリデータ整備、衛星データとの統合解析、国際FCMSとの連携の3つの観点から整理すると共に、PlotNetを基盤ツールとして、要求条件に則した改修を実施した。
（4）マイクロ波による林分構造パラメータ推定に関する研究
森林改変によるσ°の変化について詳細な解析を行うために、数値シミュレーションを行うための3次元放射伝達モデルを開発した。開発したモデルを用いて地上部バイオマスの変化に対するσ°の変化を調べたところ、バイオマスとともにσ°は減少を示し、変化傾向は概ね一致した。間伐率が30％の間伐におけるσ°の変化は、観測結果と同様に1dB程度であることがモデルから示された。倒木については、マイクロ波の入射角と倒木の傾斜角の関係でσ°が増減し、マイクロ波が幹に垂直に入射する条件のときにσ°が最大となることが示された。北海道胆振東部の道有林では、σ°に対する入射角（20～50度）の差による影響がみられた。したがって、様々な斜面傾斜角・方位を含んだ領域で平均した場合は、領域内における各斜面の入射角の違いがσ°のバラツキの要因となると考えられた。
る。斜面の入射角の差が10度では、σ°は約2dBの差であった。
(5) リモートセンシングによる植生攪乱の推定に関する研究
SAR画像であるJERS-1 SARとALOS PALSARを組み合わせて同様の土地被覆分類変化を抽出したところ、起伏の平坦な地域に関しては整合性の高い結果が得られ、可視赤外センサーと相互補完的に利用することで信頼性を高くできることが明らかになった。一方で、米国地質調査所(USGS)が公開している全球レベルのLandsatデータベースからアジア全体を網羅するデータセットを1970-2000年代まで10年おきに収集し、同地域の土地被覆解析結果と自動で比較するシステムを構築した。これにより、特にSAR画像で問題のある起伏の激しい山岳地域において、高分解能の可視画像を併用することにより土地利用変化図を高精度に作成できることが明らかとなった。また、MODISによる準実時間森林火災監視システムを拡張し、サブテーマ6の炭素収支算出に必要な、火災程度の区分、火災継続時間の推定、火災履歴図の作成アルゴリズムの開発を行い、2001-2010年の10年間にわたる全球火災発生分布図データセットを作成した。
(6) 植生攪乱と陸域生態系モデルに関する研究
土地利用変化に伴う炭素収支の時間変化を推定できるか否かは、攪乱時に既存植生のバイオマスがどのように扱われるかに大きく依存すると考えられるが、それに関する情報は現段階では十分に得られていない。そこで、本研究では攪乱時のバイオマスにおける系外持出しと残滓としての現場廃棄の割合を数通りに変化させ、発生し得る炭素放出パターンの幅を示すこととした。正味CO₂収支(NEP)は、定性的には攪乱後に強い放出を示した後で数年後に吸収に転じ、徐々に低減しながら数十年間継続する影響を示した。しかし、その最大放出強度や吸収に転じる時期、そして数十年後の吸収強度は攪乱発生様式に大きく依存していた。また、伐採後に放棄して二次林を発生させた場合(植生パラメータは攪乱発生前と同じ)と、アプラヤシ・プランテーション化させた場合では、直後の放出強度には大差ないが、植生回復に伴う吸収の時間変化に差が生じることが示された。具体的には、二次林化した場合の方が吸収に転じるまでの期間が短く、成長最盛期のCO₂吸収も強い傾向があった。
5. 本研究により得られた成果
(1) 科学的意義
インドネシア・ボルネオ島のような広域を対象として、人為的な森林減少を考慮した炭素収支マツピングを行う手法のプロトタイプを開発した。この手法は、代表的な熱帯林サイトにおける土壌まで含めた炭素収支に関する観測データを用いた検証を経ている。また、最近の衛星観測と組み合わせることで、これまで実施が困難であった広域評価への道筋をつけることができた。この手法は、森林における土地利用変化に伴う排出量の広域評価を高精度化し、グローバル炭素循環の理解に貢献すると期待される。今後、モデル高度化を進めるとともに、泥炭地やマングローブ林、さらにゴム園など多様な植生情報を加えることにより、さらに信頼性の高い評価が可能になると考えられる。また、衛星データと森林インベントリの統合解析を行う上では、プロットの位置情報の精緻化が必要である。このため、データベース構築に当たっては、四隅の位置情報の登録など、精緻な位置情報を付与するための一定のルールが必要であることを示した。また、衛星データの検証としてプロットデータを使用する場合、プロットデータの空間代表性が重要となることを示した。本課題では、異なる森林タイプに属する森林インベントリデータおよびDBH-H関係式を用い、DBH-H関係式のバイオマス推定に与える影響の分析を行った。この結果より、データベース構築に際しては、計算に用いるパラメータも重要な要素であることがわかり、データベース構築および衛星データと森林インベントリの統合解析における科学的知見が得られた。一方、衛星データに関しては、合成開ロレーダを始めとしたリモートセンシングを用いて、北方林における広域のバイオマス変遷のデータセットを作成し、そのデータ検証の結果から森林改变の検出限界を明らかにした。また、森林の樹冠部を透過する割合の高いL-band信号を用いる合成開ロレーダによる2000年初頭からの苦小牧森林観測データを再解析することで、近年問題が顕在化してきた森林バイオマス量と後方散乱係数の関連性を評価することができた。特に、バイオマス量の明確な苦小牧のテストサイトを用いて勾配補正を行った後方散乱係数との関係明確化はレーダによるバイオマス量計測の可能性を示唆するとともに、苦小牧では60トンが計測限界であることが明確になった。ベトナム全土を対象に、可視赤外センサーであるVEGETATIONとMODISを用いて土地被覆分類図を作成し、ベトナム森林保護局が報告している県レベルでの森林面積と比較した結果、衛星による推定結果は過大評価傾向にあることが明らかになった。SAR画像であるJERS-1 SARとALOS PALSARを組み合わせて同様の土地被覆分類変化を抽出したところ、起伏の平坦な地域に関しては整合性の高い結果が得られ、可視赤外セ
ンサーと相互補完的に利用することで信頼性を高くできることが明らかになった。一方で、起伏の激しい地域では、デジタル標高モデルを利用した地形効果補正を施しても十分な地形効果補正処理が行われたため、利用に際しては注意が必要であることも示唆された。

攪乱が森林生態系の構造や機能に本質的な影響を与えることは、これまでの生態学的な研究により森林をはじめとする多くの生態系で定性的に観察されてきたが、植生の転換を含む大規模な攪乱による長期的な炭素収支を定量的に評価することは困難であった。本研究は、従来の陸域モデルを高度化することで森林減少に伴う炭素収支変化のシミュレーションを可能とした。これは、以前のモデル研究で用いられた経験的方法や、IPCC GPG-LULUCFによる簡易推定（サブテーマ1参照）と比較して、現地データに基づいて生態学的関係から導出された信頼性の高い手法といえる。モデルで用いられるパラメータは基本的に生理生態的な意義付けがあり、つまり経験的な調整パラメータが少ないことにより、多様な生態系への適用が可能となっている。さらに、このモデル推定はメッシュ気象データなどを用いることで広域展開が容易であり、アジア地域の炭素収支評価にも重要な貢献を為すものと期待される。

（2）環境政策への貢献

本課題の実施により、これまで雲の影響などで観測が困難であった熱帯林について、合成開口レーダ画像を用いることにより、熱帯林等における森林減少・劣化を高精度に観測する手法、および、森林減少・劣化の防止に伴うCO₂排出量削減の効果を定量的に評価する手法が開発される。SARデータを始めとする衛星データ利用技術開発、インベントリ情報の解析、陸域生態系モデルの開発を統合的に行うことにより、森林減少・劣化の防止を京都議定書の次期枠組みにおける新たな温暖化対策として実現するために必要となる、グローバルな森林炭素監視システムの構築に関する検討に直接的に貢献する。特に、森林減少・劣化の防止に関する国際監視システムの開発に際して、我が国の陸域観測衛星（だいち）に搭載された合成開口レーダ「PALSAR」の利用に対する国際的な関心が高いため、本研究により得られる最新の研究知見をベースとして、国際監視システム開発に関する研究をリードし、得られた研究知見によって日本からの直接的な提案に貢献する。本研究においてグローバル森林炭素監視システムの開発に関する国際共同研究を実施することで、研究成果を国際的に共有するネットワークが構築される。現在、気候変動枠組み条約のもとで行われている、途上国の森林減少・劣化に伴う排出の抑制に関する議論では、方法論的・技術的課題として、モニタリング方法やアカウンティング方法が挙げられており、国際ネットワークのもとで収集された科学的知見は、IPCCやUNFCCCにおける科学技術的な検討に貢献することが可能となる。

本課題で開発された土地被覆分類手法は、宇宙航空研究開発機構(JAXA)と文部科学省が主催するアジア太平洋地域宇宙機関会議(APRSAF)を通じて、ベトナム森林保護局(ベトナム国におけるREDD国連代表組織)、ラオス国リモートセンシング研究センターおよび森林局、ミャンマー森林局へと実務利用するための技術移転がなされた。また、森林インベントリ情報とリモートセンシングデータの統合的な解析のための課題と今後の方策を示したことにより、森林減少による二酸化炭素排出の定量的な評価に向けた国際的な議論および制度設計に対して貢献できる。

攪乱に伴う森林炭素収支の変化は、グローバルな気候影響だけでなく、各国や地域の森林吸収源と深く関係しており、気候変動に関する国際交渉や抑制策にも影響を与える可能性が高い。今後、GEOSS-FCTによるグローバルな森林炭素監視活動を通じ、UNFCCCのREDDプラス（途上国における森林減少・劣化の防止および植林活動）などの環境政策に貢献していく。生態学的モデルを用いることで、REDD活動の評価に必要なベースラインの設定が高い信頼度で可能になると期待される。また、IGBP-GLPなどの国際プロジェクト参加を通じ、成果の広報・普及に努める。
### 6. 研究者略

課題代表者：山形与志樹

1961年生まれ、東京大学教養学部卒業、博士（学術）、現在、国立環境研究所主席研究員

## 主要参画研究者

（1）: 山形与志樹（同上）

（2）: 島田政信

1955年生まれ、京都大学工学部卒業、博士（工学）、現在、宇宙航空研究開発機構、地球観測研究センター、上席研究員

## （3） : 関根秀真

1968年生まれ、早稲田大学工学研究科博士課程単位取得退学、博士（工学）、現在、三菱総合研究所主任研究員

（4）: 小熊宏之

1965年生まれ、千葉大学園芸学部卒業、博士（工学）、環境庁国内交流研究員、現在、国立環境研究所地球環境研究センター主任研究員

（5）: 竹内涉

1975年生まれ、東京大学大学院工学研究科卒業、博士（工学）、現在、東京大学生産技術研究所専任講師

(6) : 伊藤昭彦

1972年生まれ、筑波大学生物科学研究科卒業、博士（理学）、海洋研究開発機構研究員、現在、国立環境研究所研究員

## 7 ．成果発表状況（本研究課題に係る論文発表状況。）

## (1) 查読付き論文

1）竹内涉（2008）宇宙からの森林火災の監視．計測と制御，47(12)，1037-1040.

2) Takeuchi, W. & Matsumura, Y. (2008) “Evaluation of wildfire duration time over Asia using MTSAT and MODIS” Asian Journal of Geoinformatics, 8(3), 13-17.

3) Bagan, H., Takeuchi, W., Yamagata, Y., Wang, X. & Yasuoka, Y. (2009) “Extended averaged learning subspace method for hyperspectral data classification” Sensors, (9), 4247–4271.

4) 竹内 涉（2010）森林火災（東南アジア）. 森林リモートセンシング 第3版（加藤正人編集）, 日本林業調査会（J-FIC），（分担執筆）

5) Takeuchi, W. (2010) “Investigation of cloud coverage over Asia with NOAA AVHRR time series” Asian Journal of Geoinformatics, 10(4), 47-52.

6) Bagan, H., Takeuchi, W., Kinoshita, T., Bao, Y. & Yamagata, Y. (2010) “Land cover classification and change analysis in the Horqin sandy land from 1975 to 2007” IEEE J. selected topics in Applied Earth Observations and Remote Sens., 3(2).

7) Yamagata, Y., Takeuchi, W., Bagan, H., Ito, A. & Adachi, M. (2010) “Forest carbon mapping using remotely sensed disturbance history in Borneo” Earthzine, published on-line, September 21.

8) Adachi, M., Ito, A., Ishida, A., Rashid, W., Ladpala, P., & Yamagata, Y. (2011) “Carbon budget of tropical forests in southeast Asia and the effects of deforestation: An approach using a process-based model and field measurements” Biogeosciences Discussions, 8, 3051-3079, doi:10.5194/bgd-8-3051-2011.
## 利用者のために

## 1 調査の目的

集落を基礎とした営農組織について、全国統一的な基準で集落営農の数及び取組状況等を把握し、集落営農の育成・確保・支援に係る施策の企画・立案、推進、評価等に必要な資料を整備することを目的として実施した。

## 2 調査の根拠

集落営農実態調査は、統計法(平成19年法律第53号)第19条第1項に基づく一般統計調査として実施した。

## 3 調查機構

調査は農林水産省大臣官房統計部及び地方組織（地方農政局、北海道農政事務所、内閣府沖縄総合事務局、地方農政局の地域センター、北海道農政事務所の地域センター及び内閣府沖縄総合事務局の農林水産センターをいう。）を通じて実施した。

## 4 調査対象

全国の市区町村（調査実施時点における最新の農林業センサスにおいて、耕地の存在が認められなかった市区町村を除く。）を対象とした。（回収率100.0%）

## 5 調査期日

平成27年2月1日現在

## 6 調査事項

(1) 集落営農数

(2) 法人化の状況

(3) 構成員

(4) 経営規模の状況

(5) 活動·取組內容

(6) 经理状况

(7) その他集落営農の実態を把握するために必要な事項

## 7 調査方法

調査は、実査機関から調査対象に対して調査票を郵送により配布し政府統計共同利用システムのオンライン調査システム、郵送又はファクシミリにより回収する自計調査の方法により行った。

## 8 集計方法

各市区町村の調査結果の単純積み上げにより集計した。

## 9 実績精度

全数調査のため、標本誤差はない。

## 10 統計の表章

統計の編成及び地域区分

(1) 統計表の編成
全国都道府県別、全国農業地域別及び市町村別の編成とした。

## (2) 地域区分

## ア 全国農業地域とその範囲

全国農業地域名	所属都道府県名
北海道	北海道
東北	青森、岩手、宮城、秋田、山形、福島
北陸	新潟、富山、石川、福井
関東・東山	茨城、栃木、群馬、埼玉、千葉、東京、神奈川、山梨、長野
東海	岐阜、静岡、愛知、三重
近畿	滋賀、京都、大阪、兵庫、奈良、和歌山
中国	鳥取、島根、岡山、広島、山口
四国	徳島、香川、愛媛、高知
九州	福岡、佐賀、長崎、熊本、大分、宮崎、鹿児島
沖縄	沖縄

注：東京都については、集落営農が存在しないため、表章範囲には含んでいない。（下表イについても同じ。）。

## イ地方農政局とその範囲

地方農政局名	所属都道府県名
関東農政局	茨城、栃木、群馬、埼玉、千葉、東京、神奈川、山梨、長野、静岡
東海農政局	岐阜、愛知、三重
中国四国農政局	鳥取、島根、岡山、広島、山口、徳島、香川、愛媛、高知

注：上記以外の地方農政局（東北、北陸、近畿及び九州）の範囲については、上表の全国農業地域と同じであることから、表章はしていない。

## (3) 農業地域類型区分

農業地域類型	基準指標
都市的地域	·可住地に占めるDID面積が5%以上で、人口密度500人以上又はDID人口2万人以上の旧市区町村。
·可住地に占める宅地等率が60%以上で、人口密度500人以上の旧市区町村。ただし、林野率80%以上のものは除く。
平地農業地域	·耕地率20%以上かつ林野率50%未満の旧市区町村。ただし、傾斜20分の1以上の田と傾斜8度以上の畑の合計面積の割合が90%以上のものを除く。
·耕地率20%以上かつ林野率50%以上で傾斜20分の1以上の田と傾斜8度以上の畑の合計面積の割合が10%未満の旧市区町村。
中間農業地域	·耕地率20%未満で、「都市的地域」及び「山間農業地域」以外の旧市区町村。
·耕地率20%未満で、「都市的地域」及び「平地農業地域」以外の旧市区町村。
山間農業地域	·林野率80%以上かつ耕地率10%未満の旧市区町村。

注：1 决定順位：都市的地域→山間農業地域→平地農業地域・中間農業地域

2 DID（人口集中地区）とは、人口密度4,000人/km²以上の国勢調査基本単位区がいくつか隣接し、合わせて人口5,000人以上を有する地区をいう。

3 傾斜は、1筆ごとの耕作面の傾斜でなく、団地としての地形上の主傾斜をいう。
特定農業団体	農業経営基盤強化促進法第23条第4項に規定する団体をいう。
特定農業団体と同様の要件を満たす組織	農用地利用改善団体の構成員からその所有する農用地について農作業の委託を受けて農用地の利用の集積を行う団体（農業経営を営む法人を除き、農業経営を営む法人となることが確実と見込まれること等の要件に該当するものに限る。）をいう。
経営所得安定対策への加入状況	水田・畑作経営所得安定対策実施要領（平成20年2月20日付け19経営第6631号農林水産省経営局長通知）第3の1（2）に特定農業団体と合わせて規定する特定農業団体と同様の要件を満たす組織をいう。具体的には、当該地域において農用地利用改善団体が存在しないため特定農業団体とはなり得ないが、特定農業団体と同様の要件を満たす組織をいう。
水田・畑作経営所得安定対策への加入状況	平成26年度に実施された経営所得安定対策について、加入状況をみたものである。
中山間地域等直接支払交付金対象地域	平成26年産水田・畑作経営所得安定対策について、加入状況及び加入している場合は何年産から加入したかをみたものである。
多面的機能支払交付金対象地域	中山間地域等直接支払交付金実施要領（平成12年4月1日付け12構改B第38号農林水産事務次官依命通知）第4の1に規定する対象地域をいう。なお、複数の農業集落により構成される集落営農であって、一部の農業集落が中山間地域等直接支払交付金対象地域に該当する場合は、当該農業集落が集落営農の中心的な農業集落であれば含める。
人・農地プランの中心経営体として位置づけられている経営体	多面的機能支払交付金実施要綱（平成26年4月1日付け25農振第2254号農林水産事務次官依命通知）別紙5の第5及び別紙6の第4に規定する協定が締結された農用地をいう。なお、複数の農業集落により構成される集落営農であって、一部の農業集落が多面的機能支払交付金対象地域に該当する場合は、当該農業集落が集落営農の中心的な農業集落であれば含める。
集落営農を構成する農業集落数	市町村により決定された人・農地プランに、集落・地域における今後の中心に位置づけられた経営体をいう。
集落営農を構成する農業集落数	地縁的に、他集落に属する少数の農家が構成農家として参加している場合は、農業集落数には含まない。また、集落内に「組（くみ）」など、実質的に集落としての機能を持った、より小さな単位があり、「組」の中で集落営農活動が行われている場合は、1集落とする。
認定農業者	農業経営基盤強化促進法第12条第1項の規定に基づき、農業経営改善計画を作成し市町村の認定を受けた農業者をいう。
農用地利用改善団体	農業経営基盤強化促進法第23条第1項の規定に基づき、農用地利用規程を作成し、市町村の認定を受けた団体をいう。
現況集積面積経営耕地面积	集落等の地縁的なまとまりのある区域内の農用地について所有・利用等の権利を有する者が組織する団体で、作付地の集団化、農作業の効率化、農用地の利用関係の改善を推進する事業（農用地利用改善事業）を実施するもの。
農作業受託面積	次の経営耕地面积及び農作業受託面積を合計したものである。集落営農が現在経営する耕地をいい、自己所有地に借地を加えたものをいう。なお、集落営農が関わっている面積全体を把握する必要があるため、農地の利用調整など集落営農が経営する耕地に該当しない面積についてもこれに含む。集落営農が農作業受託した実面積をいい、部分作業受託を行った場合を含む。
目標集積面積	定款・規約又は集落営農の合意により今後の規模拡大の目標とする面積をいう。
集落内の営農を一括管理・運営している集落営農	集落の農地全体をひとつの農場と見なし、集落内の営農を一括して管理・運営（農業生産過程における全部についての共同化・統一化に関する合意の下に営農を実施）している集落営農をいう。なお、農業生産過程のうち、防除等の一部作業を構成農家が個別に行う場合であっても、そのことに関する合意がされているものや、収支の一括管理までを行っていないものを含む。
集落営農の活動内容	集落営農による農産物又は農産加工品の生産及び販売活動をいう。
農産物等の生産販売・活動	集落営農による防除・収穫等の農作業受託、作付地の団地化など集落内の土地利用調整、農家の出役による共同の農作業（農業用機械を利用した農作業以外）又は機械の共同所有・共同利用をいう。
農産物等の生産・販売以外の活動	集落営農による防除・収穫等の農作業受託、作付地の団地化など集落内の土地利用調整、農家の出役による共同の農作業（農業用機械を利用した農作業以外）又は機械の共同所有・共同利用をいう。
主たる従事者	当該集落営農の構成員のうち、その組織が行う耕作又は養畜を中核的に担う者であり、かつ、市町村が農業経営基盤強化促進法第6条の規定に基づき基本構想において定める農業所得水準を目指している者又はこれに達している者をいう。
経理の共同化の状況	次の収支について、組織における経理の共同化の状況をみたものである。
農業機械の利用・管理に係る収支	耕作目的で利用している農業機械の利用料、燃料代及び保管料についての収支。
オペレーター等などの賃金に係る収支	オペレーターの出役賃金や雇用者の雇用労賃等、耕作目的の作業労賃についての収支。
資材の購入に係る収支	農業生産資材（原料及び補助原料で、種苗、肥料、飼料、薬剤、加工原料等）の購入についての収支。
生産物の出荷・販売に係る収支	生産物の出荷・販売に係る運搬費、売上等についての収支。
農業共済に係る収支	農業災害補償法（昭和22年法律第185号）に基づく農業共済掛金及び農業共済金についての収支。

## 12 利用上の注意

(1) 表中に用いた符号は次のとおりである。

「ー」: 事実のないもの

「0.0」：単位に満たないもの（例：0.04%→0.0%）

(2) 統計数値については、表示単位未満を四捨五入したため、合計値と内訳の計が一致しない場合がある。

(3) 市町村別統計の表中「上記以外」に含まれる市町村は、調査結果の秘密保護の観点から集落営農数が2以下の市町村である。

(4) 東日本大震災により、宮城県及び福島県において、営農活動を休止している又は営農活動の状況が把握できなかった集落営農については、当該県の結果には含めず、「営農活動休止・不明」として、表章している。

## 13 お問合せ先

農林水産省 大臣官房統計部 経営・構造統計課センサス統計室 農林漁業担い手統計班

電話：（代表）03-3502-8111（内線3666）

FAX : 03-5511-7282
E-0903 再生可能エネルギーの大規模導入を可能とする自律協調エネルギーマネジメントシステム（1）再生可能エネルギー供給量の変動予測に関する研究

（独）產業技術総合研究所

$$ 太陽光発電研究センター \quad 評価システムチーム \quad 主任研究員 \quad\quad 高島 \quad 工 $$

$$ 太陽光発電研究センター \quad 評価システムチーム \quad 研究員 \quad\quad\quad 大谷謙仁 $$

<研究協力者>

$$ \begin{aligned}&( 独 )\ 産業技術総合研究所 \quad 太陽光発電研究センター \quad 評価システムチーム \quad 研究員 \quad 大関崇 \\&( 独 )\ 産業技術総合研究所 \quad 太陽光発電研究センター \quad 評価システムチーム \\&\quad 産総研特別研究員 \quad Joao Gari da Silva FONSECA Jr.\end{aligned} $$

平成21～22年度累計予算額：12,802千円（うち、平成22年度予算額：7,231千円）

予算額は、間接経費を含む。

[要旨] 本プロジェクトで扱った再生可能エネルギーの大規模導入を実現する自律協調エネルギーマネジメントシステムでは、広域における変動の平滑化効果（ならし効果）を考慮して予測される再生可能エネルギー供給量と、快適な空間の維持向上に必要なエネルギーサービス量を境界条件として、需要側建物の分散エネルギーマネジメントが自律・協調的に運用される。本研究では、エネルギーマネジメント等に必要な再生可能エネルギー供給量の変動予測に関する研究として、広域における「ならし効果」を考慮した太陽光発電の発電量予測技術開発を目的とした。

まず、天気予報および数値予報データを利用し、自己回帰およびサポートベクターマンを利用した予測手法の開発を行った。全国約50箇所の日射量のデータを利用して予測誤差の検証を行い、2乗平均平方根誤差は0.10～0.20kW/m²となった。また、発電量予測として直接予測と間接予測について比較検討を行い、2乗平均平方根誤差の差は0.01kWh/kW以下であり、極端な偏差がないことを示し基礎的な知見を得た。広域の発電量予測技術については、アップスケーリングについて基礎検討を行った。

ケーススタディとして、単地点の気象庁データを利用した場合と、全個所を利用した場合の比較検討および方位角／傾斜角の設備情報の有無の検討を行い、全情報を利用した場合では、単地点データ利用と比較して約30％予測誤差が小さいことを確認できた。さらに、広域エリアによる誤差低減の可能性については、2地点間の無相関性の確認を行い、日量に単地点の約4割程度誤差を低減できる可能性を示した。本研究を通じて、今後の技術開発課題の抽出を行うとともに、発電量予測誤差の誤差範囲が把握できたと考える。これら知見は、太陽光発電の大量導入を見据えた場合のエネルギーマネジメントや社会システムを考えるうえで、シミュレーション等の条件設定等に利用可能であり、環境政策への貢献が出来ると考えられる。

[キーワード] 太陽光発電、発電量予測、日射量予測、出力変動、エネルギーマネジメント