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December 08, 2023
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Transcript
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University エネルギー×交通のセクターカップリングによる カーボンニュートラルへの貢献 ２０２３１２０８
早稲田大学スマート社会技術融合研究機構 電動車両研究所 研究院客員准教授 井原雄人 ITSシンポジウム2023企画セッション ITSとカーボンニュートラル
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University ⾃⼰紹介 2 ２０年間⾞の研究をしていますが
クルマの免許を持っていません 運転できないからこそ⾃分事として 「地域公共交通＝クルマの⾛らせ⽅」を考えています 名前：井原（武末）雄人 所属：早稲田大学 スマート社会技術融合研究機構 電動車両研究所 客員准教授 ：合同会社ビジュアライト 共同代表 ：一般社団法人日本バス情報協会 監事 ：公共交通マーケティング研究会 幹事 これまでの研究開発プロジェクト ：電動車両の開発・実証（東京都、奈良県、本庄市、長野市、川崎市、周南市など） ：コミュニティ交通などの導入（瀬戸市、沼津市、気仙沼市、大井町、南三陸町など）
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 低炭素、脱炭素、カーボンニュートラルの違い 3 低炭素
炭素（CO2）を以前より減らせばいい 自動車の燃費は、2000年以降45％（ハイブリッド車の普及）も改善している つまり、これまでもやってきたこと 脱炭素 炭素（CO2）を０にしなければいけない 内燃機関自動車（ガソリン・軽油）を０にしなければならない 電動化しても０になるのは走行時だけ カーボンニュートラル（CN） 炭素（CO2）の排出と吸収で±０にする 低炭素だけでは達成できない。電動化だけでも達成できない 再生可能エネルギーとの組み合わせが必要不可欠
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 運輸部⾨のCO2排出量と削減⽬標 4 0
50 100 150 200 250 300 1990 1996 2001 2005 2013 2020 2030 2050 2050 運輸部門CO2排出量[百万トン] その他輸送機関 貨物自動車 自家用乗用車 削減目標 2013年比 35％減 「脱」炭素なら １００％減 国土交通省,運輸部門における二酸化炭素排出量,https://www.mlit.go.jp/sogoseisaku/environment/sosei_environment_tk_000007.html 「カーボンニュートラル」なら ８０％減 これまでも「低」炭素は がんばっていた どちらを目指すの？
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 再⽣可能エネルギーと時間帯別排出係数
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 0 0.1 0.2
0.3 0.4 0.5 0.6 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1台あたり 2010年 原発あり 2012年 原発なし 2021年 再エネ20% 2030年目標 再エネ36% 再エネ100％ ディーゼル バス 電気バス CO2排出係数 ｋｇ-CO2/ｋWh CO2排出量 kg-CO2/km CO2排出量 CO2排出係数（電力） 発電構成と電気バスのCO2削減量 6 電動化によるCO2削減には再⽣可能エネルギーの利⽤が必要不可⽋ 40%減 44%減 65%減 ９８%減 発電構成と排出係数の推移 ディーゼルバス比のCO2排出量 環境省2022年度 温暖化効果ガス排出量 算定・報告・公表制度 27%減 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0 200 400 600 800 1,000 1,200 CO2排出係数 kg-CO2/kWh 発電量 TWh/年 原子力 石炭火力 LNG火力 石油火力 水力 太陽光 風力 地熱 バイオマス CO2排出係数
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 発電⼿法の割合と時間帯別CO2排出係数の推計結果 -5000 0
5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 発電量 MWh 原子力〔MWh〕 火力〔MWh〕 水力〔MWh〕 地熱〔MWh〕 バイオマス〔MWh〕 太陽光（実績）〔MWh〕 太陽光（出力制御量）〔MWh〕 風力（実績）〔MWh〕 風力（出力制御量）〔MWh〕 揚水〔MWh〕 連系線〔MWh〕 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 5000 10000 15000 20000 25000 LC-CO2排出原単位〔kg-CO2/kWh〕 LC-CO2排出量〔t-CO2〕 原子力〔t-CO2〕 火力〔t-CO2〕 水力〔t-CO2〕 地熱〔t-CO2〕 バイオマス〔t-CO2〕 太陽光（実績）〔t-CO2〕 太陽光（出力制御量）〔t-CO2〕 風力（実績）〔t-CO2〕 風力（出力制御量）〔t-CO2〕 揚水〔t-CO2〕 連系線〔t-CO2〕 原単位（制御量含む）〔kg-CO2/kWh〕 発電量 時間帯別排出係数 電力広域的運営推進機関から公表している電力需給実績より時間帯別の発電手法の割合を把握 発電手法ごとのCO2排出原単位（LC-CO2）を用いることで時間帯別の排出係数を推計 火力発電の ピークは夕方 排出量は火力発電に ほぼ依存 排出量/発電量であるため 太陽光の発電量の多い 昼間に下がる 発電総量・太陽光の ピークは昼間 7
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University ⽉別・事業者別の時間帯別CO2 排出係数の分析 8
九州電力 原発あり、太陽光多 北海道電力 （火力多、太陽光多） 関西電力 （原発あり、太陽光少） 北陸電力 （水力多、太陽光少）
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University バスの電動化によるCO2削減
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University そもそもバスがどのように⾛っているか（＝仕業）の把握 10
バス事業に対して電動バスを導入するにあたり、現在の仕業を満たす稼働時間・航続距離が確保できなければ、現状 より多い台数の車両を確保する必要がある。最低限、現在の仕業を維持することが必要不可欠である。 多くのバス会社においては仕業表（乗務行路表、 運行表、香盤表、スターフ、ダイヤ板とも呼ぶ）は 紙で管理 ダイヤ編成システムにからのデータ出力も困難 オープンデータとして公開されているGTFS-JP およびGTFS-RTを用いて仕業パターンのデジ タル化を実施 紙対応
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University GTFS-JP/RT（標準的なバス情報フォーマット） 11 ファイル形式
対象とする情報 情報粒度 フォーマット名 csvを zipで圧縮 停留所 路線 時刻表 運賃 等 静的データ GTFS-JP Protocol Buffers 遅延 到着予測 車両位置 運行情報 等 動的データ GTFS リアルタイム （GTFS-RT） 包含されるデータ バス事業者と経路検索等の情報利用者との情報の受渡しのための共通フォーマット 静的データ「GTFS-JP」と動的データ「GTFSリアルタイム」を包含 データ構造 stop_times.txt >trip_id（系統） >arrival_time（出発時間） >depaerture_time（到着時間） >stop_id（バス停番号） stops.txt >stop_id >stop_lat（バス停場所） >stop_lon（バス停場所） >stop_name(バス停名) Tripupdate >stop_id >VehicleDescriptor >id（車両番号）
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 営業所ごとの稼働状況（⾞両単位） 12
車両1台・1日ごとの稼働状況を、営業所での停車、停留所での停車、走行、回送に分類 営業所での停車時間＝電動化した際に充電が可能な時間を把握 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 4 4 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 2 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 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Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 1 1 3
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Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 営業所ごとの稼働状況（⾞両単位）_成⾏充電 14
車両1台・1日ごとの稼働状況を、営業所での停車、停留所での停車、走行、回送、充電に分類 日中も営業所に帰庫した車両から充電（充電回数により運転手の負担増） 【時間】 〖 車 両 台 数 〗 05:00 1:00 17:00 13:00 09:00 21:00 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 4 4 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 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3 3 4 2 2 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 2 2 2 2 2 2 2 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 2 2 2 2 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 営業所停車 2 停留所停車 3 走行 4 回送 5 充電
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 0 1,000 2,000
3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000 10,000 11,000 12,000 軽油 夜間充電 成行充電 余剰吸収 余剰追従 CO2排出量 t-CO2/年 セクターカップリングによるCO2削減ポテンシャル 15 0.46 0.48 0.50 0.52 0.54 0.56 0.58 0.60 0.62 0.64 0 200 400 600 800 1,000 1,200 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 CO2排出係数 kg-CO2/kWh 充電量 MWh 夜間充電 成行充電 余剰吸収 時間帯別排出係数 平均排出係数 74.9%減 充電パターンごとのCO2排出量 時間帯別充電量・排出係数 現状の電⼒構成でも太陽光余剰の積極活⽤により76.6％まで削減効果を拡⼤可能 76.6%減 夜間充電：1日の仕業終了後に充電 成行充電：営業所に帰庫ごとに充電 余剰吸収：成行充電時に地域内の太陽光余剰を前日予測に基づき吸収 余剰追従：当日（30分前）の太陽光余剰に対して充電時間を動的に追従 55.5％減 58.7％減 80％には まだ届かない 発電構成を考慮した Co2排出係数
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 16 ここまでは事前に作った資料 ここからは昨⽇のセッションを⾒てつくった資料
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University カーボンニュートラルの価値 17 第５回富⼭県地域交通戦略会議資料より
限られた資源（お⾦）を 何に投資するのか 市⺠が参画するなら 価値あるものにすべき 電動化にお⾦を使うより 公共交通を便利にした⽅が 良いのではないのか︖
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 0 0.1 0.2
0.3 0.4 0.5 0.6 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1台あたり 2010年 原発あり 2012年 原発なし 2021年 再エネ20% 2030年目標 再エネ36% 再エネ100％ 5人乗車 ディーゼルバス 電気バス ディーゼルバス CO2排出係数 ｋｇ-CO2/ｋWh CO2排出量 kg-CO2/km CO2排出量 CO2排出係数（電力） 電動化と乗り合いによるCO2排出量の⽐較 18 発電構成を踏まえたCO2排出係数を考慮し、電気バスのCO2排出量を推計 車両1台あたりのCO2削減量と乗り合いうことでのCO2削減を比較 環境省,温室効果ガス排出量算定・報告・公表制度における算定方法・排出係数一覧,https://ghg-santeikohyo.env.go.jp/calc １台あたりで考えるのか（環境省）、１⼈で考えるのか（国交省） 現在の電源構成だと 電動化しても４０％減 乗り合えば 1人あたりの 排出量は少ない
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 移動による脱炭素化への選択肢 19
徒歩や自転車での移動に変える 買い物をまとめてする テレワークの推進 ガソリンなどの内燃機関からハイブ リッドや電気自動車に変える 用途に合わせて、小さくて軽い、燃費 の良い車に変える バッテリ・モータなどの効率を上げる 車両を軽量化する 充電効率をあげる 再生可能エネルギーによる発電の多 い時間に充電する（夜より昼間） 使い切れない太陽光発電を優先的に 充電する エコドライブ ＝運転の仕方を変える 渋滞を減らす＝車速をあげる （効率の良い車速で走る） 公共交通を使う カーシェアリングを使う（所有しない） マイカーでも知り合いと一緒に乗る （クルマでの）移動を減らす クルマを変える 車両性能をあげる 充電方法を変える 走り方を変える 使い方を変える（乗り合う）
Research Institute of Electric-driven Vehicles, WASEDA University 20 ご清聴ありがとうございました あなたのまちのカーボンニュートラルの
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