WEKO3
アイテム
地理情報システム（GIS）の電力・エネルギー分野への適用と防災・減災社会への貢献に関する研究
https://doi.org/10.18997/00006813
https://doi.org/10.18997/00006813ce4b7b1b-57f7-4caf-a7d6-6e3a8de04c36
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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kou_k_453.pdf (13.6 MB)
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| アイテムタイプ | 学位論文 = Thesis or Dissertation(1) | |||||||||
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| 公開日 | 2018-06-13 | |||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_db06 | |||||||||
| 資源タイプ | doctoral thesis | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| タイトル | 地理情報システム（GIS）の電力・エネルギー分野への適用と防災・減災社会への貢献に関する研究 | |||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| タイトル | Research on Application of Geographic Information System (GIS) to Electric Power and Energy Field and Contribution to the Society with Disaster Prevention and Mitigation | |||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 言語 | ||||||||||
| 言語 | jpn | |||||||||
| 著者 |
塩田, 淳
× 塩田, 淳
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| 抄録 | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||
| 内容記述 | 化石燃料枯渇問題や地球温暖化問題の深刻化に伴い、設置場所を選ばない太陽光発電（Photovoltaic: PV）が電力固定価格買取制度（FIT）の導入や導入価格の低減により、急速に普及している。また、日欧米などの先進国を中心に、化石燃料（ガソリンや軽油など）の消費量の少ない、または化石燃料を使わないエコカーへの切り替えが加速度的に進みつつあり、電気自動車は環境問題の切り札としておおいに期待されている。太陽光発電システムを設置した、あるいはこれから設置するユーザがより多くの発電量を得られ、満足感を感じることが太陽光発電の更なる普及に繋がる。そのためには、周囲の建物や樹木の影の影響を受けず日射量を効率的に得られる場所の選定が重要になる。さらに、効率的な発電を維持するためには太陽光発電を設置した後に故障や不具合を検出して適切な修理を行うなど定期的なメンテナンスを安価に行うことが重要となる。また、電気自動車は、現状では搭載する蓄電池の容量が限られており、仮に蓄電池の容量が増強されたとしても充電に時間を要することから走行中の電気エネルギーの適切なマネジメントが不可欠である。一方、地震災害、風水害や火山災害等の自然災害が全世界で頻繁に発生している。我が国でも1995年に発生した阪神・淡路大震災をはじめ2011年3月の東日本大震災、2016年4月の熊本地震、2014年の御嶽山噴火や集中豪雨による広島市の土砂災害、2017年の九州北部豪雨が発生している。地震・津波災害では、東日本大震災の教訓から南海トラフで発生する大規模地震による被害推定も見直された。近年、このような災害発生後の災害対応や復旧復興プロセスではICT（Information and Communication Technology）が活用されており、災害からの迅速な復旧復興を進めるためには電力は重要なエネルギーである。そのため、太陽光発電や電気自動車は、自立できる分散電源としての利用も可能で、災害時等の停電に対する備えとしても期待されている。本論文では、地理情報システム（GIS：Geographic Information System）の活用によりこれらの課題解決をはかる。GISは、地理空間情報を作成、管理、表現、検索、分析および共有することができる技術であり、地理空間情報を利用して現実世界をパソコン上にモデル化することができるシステムである。これまで、GISは、道路、河川、上下水道などの土木分野、土地利用や景観などの都市計画分野、固定資産税などの分野で利用されてきた。加えて、政府は、更なるGISの活用を推進するため、GISとクラウドコンピューティング技術を融合して、センサ等やインターネットを利用したG空間関連技術を発展させ2020年までに62兆円規模の市場にするという目標を立て、現在目標を目指して様々な施策を行っている。最近では、被害発生箇所、道路ネットワーク、避難所、センサ等の情報をリンクさせて災害時の避難誘導など災害時への応用が注目されている。本論文では、新しい発想の元、電力・エネルギー分野へGISを適用してこれらの課題を解決する。建物や樹木の高さを含んだ標高データに太陽軌道を加味して日射量の計算を行えることに着目すると建物や樹木の影を考慮した日射量解析が可能となる。また、土地表面の標高情報と道路ネットワークをリンクさせると道路面の標高データを作成できることに着目すると走行距離と標高差から電気自動車の走行に関わるエネルギー解析が可能になる。以上のことから本研究では、GISを用いた太陽光発電および電気自動車に関わるエネルギーマップの新たな概念を提案する。さらに、災害時の応用として、太陽光発電システムによる自立電源量評価および電気自動車によるエネルギー輸送評価手法を構築する。また、国や自治体等が提供する災害に関わる様々な情報と連携したエネルギー情報を提供するとともに、応急仮設住宅への電源供給を配電線敷設と太陽光発電システムと蓄電池で行った場合の費用を地図上で比較することが可能なツールを開発し、費用対効果の面と電源供給の面から応急仮設住宅への入居までの期間を短縮する可能性について検証する。本論文構成の全体像として、太陽光発電に関わる日射量、電気自動車による貯蔵エネルギー輸送の観点から平常時から災害時までシームレスに活用可能な、地図とエネルギー情報を結合した新しい概念を明確にしていく過程を示すものである。本論文の構成は以下のとおりである。序論として、本研究背景と研究目的を第1章に示す。GISの概要と電力・エネルギー分野への活用の考え方を第2章に示す。第3章では、GISを利用した日射量シミュレーションシステムの構築と災害の復旧・復興時に建設される仮設住宅において太陽光発電システムと蓄電池を組み合わせた電力供給を行う際に地図上で費用対効果を検証するツールを提案する。第4章では、GISを利用した太陽光発電システムの効率的な点検手法を提案する。さらに、第5章では、GISと電気自動車を利用した電力輸送に関する電気自動車の走行に関する消費電力量マップの構築手法を提案する。消費電力量マップを利用し、災害時の応用事例として災害時の自治体業務継続と避難所における電力共有の観点から検証を行う。第6章では、GISとクラウドコンピューティング技術を利用した新しい仕組みの防災・減災への活用について北九州市の活用事例から電力・エネルギー分野への活用の可能性について検証する。最後に今後のGISの電力・エネルギー分野への適用を含めて第7章で結果をまとめる。 | |||||||||
| 目次 | ||||||||||
| 内容記述タイプ | TableOfContents | |||||||||
| 内容記述 | 第1章 緒論||第2章 平常時から災害時への連続性を考慮したGISの概要と電力・エネルギー分野における考えられる適用シーン||第3章 GISを利用した日射量シミュレーションシステムと災害時への適用||第4章 GISを利用した太陽光発電所の点検システムの構築||第5章 GISと電気自動車を利用した電力輸送システム||第6章 クラウドコンピューティング技術を利用したGISと防災・減災への活用||第7章 結論 | |||||||||
| 備考 | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||
| 内容記述 | 九州工業大学博士学位論文 学位記番号：工博甲第453号 学位授与年月日：平成30年3月23日 | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | GIS | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Photovoltaic | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Electric Vehicle | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Disaster Prevention | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Cloud Computing | |||||||||
| アドバイザー | ||||||||||
| 三谷, 康範 | ||||||||||
| 学位授与番号 | ||||||||||
| 学位授与番号 | 甲第453号 | |||||||||
| 学位名 | ||||||||||
| 学位名 | 博士（工学） | |||||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||||
| 学位授与年月日 | 2018-03-23 | |||||||||
| 学位授与機関 | ||||||||||
| 学位授与機関識別子Scheme | kakenhi | |||||||||
| 学位授与機関識別子 | 17104 | |||||||||
| 学位授与機関名 | 九州工業大学 | |||||||||
| 学位授与年度 | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||
| 内容記述 | 平成29年度 | |||||||||
| 出版タイプ | ||||||||||
| 出版タイプ | VoR | |||||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | |||||||||
| アクセス権 | ||||||||||
| アクセス権 | open access | |||||||||
| アクセス権URI | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |||||||||
| ID登録 | ||||||||||
| ID登録 | 10.18997/00006813 | |||||||||
| ID登録タイプ | JaLC | |||||||||
