9.8MB - 新エネルギー・産業技術総合開発機構

ZEB実現に資する
先導的な省エネルギー技術
~NEDO省エネルギー技術フォーラム2015〜
⼤成建設株式会社
エグゼクティブ・フェロー
環境本部副本部⻑
嶋村 和⾏
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1
1.ZEB導⼊が必要な社会背景
2.⼤成建設のZEB事例
3.さらなる低炭素化にむけて
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2
1.ZEB導⼊が必要な社会背景
2.⼤成建設のZEB事例
3.さらなる低炭素化にむけて
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3
「持続可能な開発のための2030アジェンダ」
2015年9⽉国連サミット(NY)にて採択
17項⽬の持続可能な開発のための⽬標
貧困層をなくす
⼗分な⾷料の提供
温暖化対策
等・・・
⽬標13(低炭素社会に向けた⽬標)
気候変動とその影響に⽴ち向かうための緊急対策
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4
COP21に向けた各国の温室効果ガス削減⽬標
(2015年12⽉パリ)
国名
削減⽬標
備考欄
⽇本
2030年までに26%
2013年⽐
⽶国
2025年までに26〜28%
2005年⽐
EU
2030年までに40%
1990年⽐
2030年までに25〜30%
1990年⽐
2030年までに60〜65%
GDP当たり
CO2発⽣量
2005年⽐
ロシア
中国
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5
2030年までに温室効果ガス26%削減(2013年度⽐)
エネルギー
転換
運輸
1,235
927
▲28
単位(百万t-CO2)
▲62
家庭
▲79
業務
その他
▲111
産業
▲28
2013年度
CO2削減⽬標
家庭・業務部⾨
CO2約40%削減
2030年度
産業
運輸
▲6%
▲17%
⽇本の約束草案(政府原案)
平成27年7⽉地球温暖化対策推進本部決定
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6
エネルギー基本計画とZEB
業務・家庭部⾨における省エネの強化
エネルギー基本計画(2014年4⽉)
エネルギー
ミックス
電⼒システム
改⾰
再エネ導⼊
加速
資源確保の
安定
徹底した
省エネ
原⼦⼒政策
再構築
ZEB実現に向けた⽬標を明記
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7
ZEBの定義
ZEBとは「net Zero Energy Building」の略
年間のエネルギー消費量が正味ゼロとなる建築物
基準ビル
ZEB
65%
35%
35%
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8
ZEB実現に向けた各国のターゲット
アメリカ
2030年|新築の全ての業務ビル
2050年|全⽶全ての業務ビル
EU指令
2018年|新築の公共建築物
2020年|全ての新築建築物
フランス
2020年|全ての新築建築物
イギリス
2016年|全ての新築住宅を
2019年|全ての業務ビルをゼロカーボン化
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9
海外におけるZEBの事例 その1
駐⾞場屋根に設置された太陽電池の電⼒を供給
⽶国
オバーリン⼤学
場
⽤
規
竣
所:オハイオ州
途:学校 他
模:1,260㎡
⼯:2000年1⽉
(HP:U.S. Department of Energy 参照)
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10
海外におけるZEBの事例 その2
通路に設置された太陽電池の電⼒を供給
シンガポール
BCAアカデミー
場
⽤
規
竣
所:シンガポール
途:学校 他
模:4,500㎡
⼯:2009年10⽉
NCCS Singapore Government HP より
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11
海外におけるZEBの事例 その3
バイオマス発電を採⽤
フランス
場
⽤
規
竣
Woopa
所:リヨン郊外
途:事務所、店舗
模:20,500㎡
⼯:2012年6⽉
2014年 「日本の新たな成長を支えるNEDOの省エネルギー技術開発セミナー 資料より
菜種油
コージェネ
ウッドチップ
ボイラー
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12
「エネルギー基本計画」(2014.4閣議決定)
2020年までに新築公共建築物等で、
2030年までに新築建築物の平均で、
ZEBを実現することを目指す。
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13
都市部に⼈⼝とエネルギー消費が集中
都市部における省エネ・低炭素化が重要
電⼒ 48 %
⼈⼝ 49 %
⾯積 5 %
福岡
兵庫
⼤阪
東京 埼⽟
千葉
愛知 神奈川
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14
郊外型ZEB
他棟や駐⾞場の太陽電池からも電⼒供給
他棟の太陽電池
駐⾞場の太陽電池
ZEB
敷
地
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15
都市型ZEB
⾃棟のみの創エネで年間収⽀0
他棟
都市型ZEB
他棟
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16
「都市型ZEB」の 実現を⽬指す
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17
1.ZEB導⼊が必要な社会背景
2.⼤成建設のZEB事例
3.さらなる低炭素化にむけて
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18
⼤成建設のZEBロードマップ
エネルギー消費量
100%
基準
ビル
ハーフ
エネルギービル
ZEB
実証棟
▲52%
▲75%
ZEB
汎⽤化
早期実現
⼤成札幌ビル
0%
2010年
2015年6⽉
2020年
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19
ZEB実証棟
建物概要
所 在 地:当社技術センター内
階
数:地上3階、塔屋1階
延床⾯積:1,277㎡
竣⼯
:2014年5⽉
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20
計画コンセプト
スマートで快適な環境
いきいきオフィス
超省エネ化と創エネルギー
ゼロエネルギー
ひとつ上の安⼼
により年間収⽀ゼロ
⾼い安全性とBCPへの対応
ゼロエネルギー ひとつ上の安⼼
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21
太陽光発電システム
屋上⾯
単結晶シリコン型
外壁⾯
有機薄膜型
※NEDO補助⾦
:有機系太陽電池実⽤化先導技術開発
※三菱化学製
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22
有機薄膜太陽電池外壁ユニット
主な特徴
1
⾊の選択が可能
2
形・⼨法の⾃由度が⾼い
3
軽量のため施⼯性が良い
有機
薄膜
結晶系
4.8kg/㎡
7.5kg/㎡
ガラス板ベース 最も軽いタイプ
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23
次世代⼈検知センサー(T-Smart Focus)
リアルタイムに⼈の在不在を検知できるセンサー
センサー外観
1.8m
1.8m
1.8m
1.8m
※㈱東光⾼岳と共同開発
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24
次世代⼈検知システム(T-Zone Saver)
点灯
消灯
フロアマッピング
■存在ゾーン
空調制御
■空調ゾーン
照明点灯
■照明ゾーン
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25
タスク&アンビエント照明システム
アンビエント照明条件の緩和で省エネ
全体を均⼀に照射
タスク域のみ効率良く照射
照明器具
全域
700lx
従来
タスク域
700lx
アンビエント域
300lx
タスク&アンビエント照明
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26
低照度タスク&アンビエント照明システム
基準ビルの照明エネルギーに対し▲86%削減
採光システム
超⾼効率LED照明(上向き・下向き)
有機EL
タスクライト
⼈検知センサ
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27
低照度タスク&アンビエント照明システム
LED照明(アンビエント照明)
⾃然採光システム
有機ELタスクライト
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28
超⾼効率LED照明による⾊温度制御
サーカディアンリズムを整え知的⽣産性を向上
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29
⾃然採光システム(T-Light Cube)
様々な⾼度の太陽光を、室奥まで導⼊
夏⾄
中間期
冬⾄
採光システム
天井照明
拡散光
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30
⾃然採光システム(T-Light Cube)
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31
タスク&アンビエント空調システム
アンビエント空調条件の緩和で省エネ
全体を均⼀に空調
タスク域のみ効率良く空調
空調機
26℃
タスク空間
26℃
アンビエント
空間
28℃
タスク空調機
従来
タスク&アンビエント空調
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32
タスク&アンビエント空調システム
基準ビル⽐、空調エネルギーの▲76%削減
燃料
電池
燃料電池
総合効率:90%
排熱
放射空調
電⼒
照明・
コンセント
排熱
吸着式
冷凍機
⼈検知センサー
パー
発電効率:48%
※三浦⼯業製 開発⽬標値
⾃動開閉パーソナル吹出⼝
※NEDO補助⾦: 固体酸化物形燃料電池実⽤化推進技術開発
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33
タスク&アンビエント空調システム
アンビエント放射空調(天井レス)
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34
タスク&アンビエント空調システム
⼈検知センサ
タスク空調
パーソナル吹出し
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35
T-Green BEMSによる最適運転
コンセント
照明
蓄熱槽
蓄電池
ためる
つかう
空調
かんがえる
PV
つくる
燃料電池
マイクロコジェネ
①翌⽇のエネルギーを予測
②最適運転計画
③
うける
おくる
商⽤
電⼒
運⽤
④フィードバック
ガス
※㈱東光⾼岳と共同開発
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36
低炭素化・レジリエンスの実現
太陽
電池
商⽤
電⼒
発電電⼒
蓄電池
放電電⼒
電⼒
燃料電池
発電電⼒
発電電⼒
都市
ガス
温⽔
排熱
暖房
冷房
コージェネ
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37
年間エネルギー収⽀実績
2014年〜2015年の実績でゼロエネルギー達成
27%
463MJ/㎡・年 < 493MJ/㎡・年
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38
社外受賞・認証取得
LEED
BELS
LEED-NC v3
プラチナ認証
(⽇本第⼀号)
BELS
★★★★★
(最⾼ランク第⼀号)
環境⼤⾂賞
平成26年度
地球温暖化防⽌活動
環境⼤⾂賞受賞
(対策技術先進導⼊部⾨)
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39
年間エネルギー収⽀の⽉別予測と実績
シミュレーションによる予測と実績がほぼ⼀致
実績 493MJ/㎡・年
+つくる
予測値
実績値
0
-つかう
6
7
実績 463MJ/㎡・年
8
9
10 11 12
1
2
3
4
5 ⽉
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40
ZEB実現のための計画・評価ツール
T-ZEBシミュレーターの開発
T-ZEBシミュレーター
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41
T-ZEBシミュレーター
ZEB実証棟の実績をベースに開発
つくるエネルギー量を予測
⽴地
創エネルギー
ポテンシャル評価
つかうエネルギー量を予測
建物
建物計画における
省エネルギー評価
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42
T-ZEBシミュレーター
ZEB実証棟の実績をベースに開発
つくるエネルギー量を予測
⽴地
創エネルギー
ポテンシャル評価
つかうエネルギー量を予測
建物
建物計画における
省エネルギー評価
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43
敷地の利⽤可能なエネルギーを予測
太陽光
⾵
地中熱
計画建物
敷地
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44
⽇射量ポテンシャルの評価
周辺建物・街路樹の影響を考慮して
利⽤可能 な 年間 の ⽇射量 を 計算
⽇射
計画
建物
計画
建物
周辺建物
なし
周辺建物
あり
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45
中間期の⾃然換気ポテンシャル量の評価
周辺建物・街路樹の影響を考慮して
利⽤可能 な 年間 の 通⾵量 を 計算
⾵
計画
建物
計画
建物
周辺建物
なし
周辺建物
あり
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46
地中熱利⽤ポテンシャル量の評価
利⽤可能な年間の地中熱量を計算
熱
熱
地下⽔
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47
T-ZEBシミュレーター
ZEB実証棟の実績をベースに開発
つくるエネルギー量を予測
⽴地
創エネルギー
ポテンシャル評価
つかうエネルギー量を予測
建物
建物計画における
省エネルギー評価
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48
導⼊省エネルギー⼿法を評価
建築計画
断熱
採光 ⽇射遮蔽
通⾵
屋根、外壁等の断熱
⾃然光利⽤
⾃然通⾵
⽇射遮蔽
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49
導⼊省エネルギー⼿法を評価
設備計画
照明
空調
エネルギー 給湯
換気
昇降機
⾼効率システム
⾼効率機器
省エネ運転制御計画
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50
導⼊省エネルギー⼿法を評価
創エネルギー
つくる
⼀般ビル
計画建物
ポテンシャル 35 %
つくる35 %
消費エネルギー
つかう
つかう35 %
65
100 %
%
省エネ
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51
導⼊省エネルギー⼿法を評価
創エネルギー
つくる
⼀般ビル
計画建物
ZEB達成
年間エネルギー収⽀
±0 %
消費エネルギー
つかう
100 %
省エネ
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52
1.ZEB導⼊が必要な社会背景
2.⼤成建設のZEB事例
3.さらなる低炭素化にむけて
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ZEBとスマートコミュニティ
情報通信技術網
(ICT)
建物┃ZEB
個々のビルの超省エネ化
都市┃スマートコミュニティ
地域のエネルギー最適化
建物単体のエネルギー最適化を都市レベルへ展開
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54
スマートコミュニティへの展開
ZEBを核として、余剰エネルギーを他建物で利⽤
複数建物によるエネルギーネットワークの構築
ZEB
街区でのエネルギーネットワーク
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55
スマートコミュニティへの展開
エリアでのエネルギーネットワークの構築
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スマートコミュニティ実証
経済産業省 次世代エネルギー・社会システム実証事業
横浜スマートシティプロジェクト(YSCP)
HEMS
EV
FEMS
考える 創る 貯める 使う
デマンドレスポンス実証
ピ-クカット率
最⼤33.2%
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57
スマートコミュニティ評価ツール
低炭素街区シミュレーターの開発
街区環境の改善
建築の省エネ
設備システムの省エネ
街区の環境解析
建物の空調負荷解析
エネルギー解析
街区レベルでエネルギー融通・再⽣可能エネルギーを
評価し、建物相互の影響を考慮した解析システム
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58
スマート社会実現のための環境評価ツール
ビル単体での取組
地域全体での取組
ZEB
スマート
コミュニティ
T-ZEB
シミュレーター
低炭素街区
シミュレータ
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59
For a Lively World
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6060