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CO2 削減の観点に基づいた農作物生産・輸送計画. A0671204 藤巻 一也. CO 2 削減の観点に基づいた 農作物生産・輸送計画. 1 研究概要 1.1 目的及び意義 2 背景 2.1 地産地消 2.2 Life Cycle Assessment 3 研究方法 3.1 研究方法概要図 3.2 モデル・定式化 3.3 シミュレーション 3.4 結果 4 考察. 1.1 目的及び意義. 本 研究の目的 農業生産における環境負荷軽減の提言. 本研究の意義 環境を定量的に捉える 地産地消の再検討
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CO2削減の観点に基づいた農作物生産・輸送計画CO2削減の観点に基づいた農作物生産・輸送計画 A0671204藤巻 一也
CO2削減の観点に基づいた農作物生産・輸送計画CO2削減の観点に基づいた農作物生産・輸送計画 • 1 研究概要 • 1.1 目的及び意義 • 2 背景 • 2.1 地産地消 • 2.2Life Cycle Assessment • 3 研究方法 • 3.1 研究方法概要図 • 3.2 モデル・定式化 • 3.3シミュレーション • 3.4 結果 • 4 考察
1.1目的及び意義 • 本研究の目的 • 農業生産における環境負荷軽減の提言 • 本研究の意義 • 環境を定量的に捉える • 地産地消の再検討 • 環境負荷の低い農作物の生産・購入の促進
2 背景 2.1 地産地消 2.2LCA –Life Cycle Assessment- 生産エネルギー 生産エネルギー 輸送エネルギーを減らすことが農作物生産の排出量を減らせるのか? 輸送エネルギー 輸送エネルギー A県産 B県産 吉川直樹,天野 耕二,島田 幸司“野菜の生産・輸送過程における環境負荷に関する定量的評価” ,2006,http://www.ritsumei.ac.jp/se/rv/amano/pdf/2006S-yoshikawanaoki.pdf
3.1 研究概要図 旧地産地消 新地産地消 モデル化 モデル化 面積 小規模実験 比較 小規模実験 最低生産量 大規模実験 最低需要 大規模実験 生産排出量 計算 データ作成 利益 輸送排出量 比較・分析 輸送コスト
3.2 モデル • 従来手法による地産地消 • 排出量軽減重視の農業体系 • 利益を考慮した農業体系
3.2.1 段階別排出量 • 輸送段階排出量 • 排出量=排出原単位×輸送量×輸送距離 • 生産段階排出量 • 排出量=(耕作E +加温E +肥料E)×生産量×排出係数 トラック 電気・軽油 吉川直樹,天野 耕二,島田 幸司“野菜の生産・輸送過程における環境負荷に関する定量的評価” ,2006,http://www.ritsumei.ac.jp/se/rv/amano/pdf/2006S-yoshikawanaoki.pdf
3.2.2 既存モデル定式化:輸送量最小化モデル I:生産県の集合 J:仕入県の集合 K:品目の集合 djk:j地点における品目kの需要量(t) pik:i地点における品目kの最低生産量(t) xik:i地点における品目kの生産量(t) yijk:i地点からj地点への品目kの輸送量(t) ai :i地点の生産可能量(t) 面積:150 単位排出量:20 需要:20 最低生産量:30 利益:30 輸出量 = 生産量 輸送量 輸入量 ≧ 需要量 最低生産量 ≦ 生産量 生産量 ≦ 生産可能量
3.2.3 提案モデル定式化1:排出量最小化モデル I:生産県の集合, J:仕入県の集合, K:品目の集合, djk:j地点における品目kの需要量(t), pik:i地点における品目kの最低生産量(t), sik:i地点における品目kの生産に伴うCO2の単位排出量(kg/生産量1t), xik:i地点における品目kの生産量(t), uij:i地点からj地点への輸送に伴うCO2の単位排出量(kg/輸送量1t), yijk:i地点からj地点への品目kの輸送量(t), ai :i地点の生産可能量(t), 生産段階 輸送段階
3.2.4 提案モデル定式化2:利益最大化モデル I:生産県の集合 J:仕入県の集合 K:品目の集合 djk:j地点における品目kの需要量(t) pik:i地点における品目kの最低生産量(t) sik:i地点における品目kのCO2の単位排出量(kg/生産量1t) xik:i地点における品目kの生産量(t) uij:i地点からj地点への輸送に伴うCO2の単位排出量(kg/輸送量1t) yijk:i地点からj地点への品目kの輸送量(t) ai :i地点の生産可能量(t) ei:i地点のCO2排出量(t) wij:総物流量 (t) α :CO2の排出量価格(円/kg) βik:生産利益係数 εij:輸送コスト係数 排出コスト 輸送コスト 生産利益
3.3 シミュレーション (1/2) • データに関して -47地点・20品目- より現実的な シミュレーション 排出量比較 利益比較 ・その地点において生産できる最大の量 ・最低限生産しなければならない量 ・各地点が各品目に対し,最低限必要な量 ・各地点,品目ごとに1t生産することによるCO2排出量 ・各地点間ごとに1t輸送することによるCO2排出量 生産可能量 最低生産量 最低需要 生産排出量 ・各地点,品目ごとに1t生産することによる所得 輸送排出量 ・各地点間ごとに1t輸送することによるコスト 所得 輸送コスト
3.3 シミュレーション (2/2) • 以下の三点の評価尺度についてそれぞれ考慮 • 輸送量 • 排出量 • 利益 他地点輸送量,自地点消費量 生産利益-排出コスト-輸送コスト 生産排出量+輸送排出量
3.4 結果-1輸送量 輸送量 利益最大化 排出量 最小化 輸送量 最小化
3.4 結果-2 排出量 輸送量 最小化 輸送排出量 生産排出量 利益 最大化 排出量 最小化
3.4 結果-3 利益 利益 最大化 排出量 最小化 輸送量 最小化
4. 考察 1 20
4. 考察 250万t = 500億円 6500億円
まとめ • 成果 • 大幅な排出量削減 • 同時に利益の確保 • 課題・今後の展開 • 一様ランダムデータの実データ化