カーボンニュートラル施策推進支援システム

1. 概要

本リポジトリでは、Project PLATEAUの令和4年度のユースケース開発業務の一部であるUC22-013「カーボンニュートラル施策推進支援システムの開発」について、その成果物である「カーボンニュートラル施策推進支援システム」のソースコードを公開しています。

「カーボンニュートラル施策推進支援システム」は、PLATEAUの3D都市モデルを活用し、太陽光発電ポテンシャルの推計・反射シミュレーション及び太陽光パネル設置の対象施設・エリアの適地判定を行うためのシステムです。

2. 「カーボンニュートラル施策推進支援システム」について

「カーボンニュートラル施策推進支援システムの開発」では、カーボンニュートラル施策推進のためのロードマップや計画の策定、太陽光発電を促進する重点エリアや将来の土地利用のあり方の検討などを支援し、地域のカーボンニュートラル施策を推進することを目的として本システムを開発しました。 本システムは、太陽光発電ポテンシャルの推計及び推計結果の建物屋根面への重畳、反射シミュレーション及び光害発生時間の推計といった解析シミュレーション機能に加えて、太陽光発電ポテンシャルの集計機能、建物構造や災害リスク等の条件に応じた太陽光パネル設置の適地判定機能を実装しています。 本システムは、行政職員向けのGUIを備えたオープンソースソフトウェアとしてフルスクラッチで開発されています。 本システムの詳細については技術検証レポートを参照してください。

3. 利用手順

本システムの構築手順及び利用手順については利用チュートリアルを参照してください。

4. システム概要

【解析・シミュレーション】

①日射量の推計機能

• 建物単位の月間・年間日射量を推計します。
• 推計に当たり、日射量と3D都市モデルから算出した屋根の傾斜・方位角を利用し、日照率・傾斜・方位条件による補正を行います。

②発電ポテンシャルの推計機能

• 建物単位の年間発電量を推計します。
• JIS C 8907:2005「太陽光発電システムの発電電力量推定方法」を参照し、以下の式で算出します。

EPY=P∗HAY∗KPY∗1/GS

EPY：年間予測発電年量（kWh/年）
P：設置可能システム容量（推定）(kW)
HAY：年間予測日射量（kWh/m^2・年）
KPY：基本設計係数 0.88 (有識者へのヒアリングを基に設定したREPOSでの値を活用)
GS：標準試験条件による日射強度（kW・m^2）

③反射シミュレーション機能

• 建物単位（パネルごと）の反射シミュレーションを実施し、建物に当たる反射光（反射点・到達点）を抽出します。
• アルゴリズムは近畿地方整備局研究発表会論文集に掲載されたU2076A「太陽光発電における光害検討の簡易化手法について」（2020年）を活用します。

④光害発生時間の推計機能　

• 建物単位の光害発生時間を集計します。
• 夏至、冬至、春分の各3日間について、1時間ごとに太陽光発電パネルへ太陽光が入射する場合の反射光を計算し、他の建物に当たるかを判定した上で、反射光が他の建物に到達した時刻を抽出し、その総和を光害発生時間とします。

【集計・適地判定】

⑤発電ポテンシャルの集計機能

• 選択した範囲（エリア）内の建物について集計します。

⑥太陽光パネル設置の適地判定機能

• 選択した範囲（エリア）において、重畳データ読み込み機能で読み込んだ各データ項目の値を集計し、あらかじめ設定した判断条件（災害リスク・パネル設置基準）と比較し、条件に該当する建物を抽出します。

5. 利用技術

種別	名称	バージョン	内容
ミドルウェア	poetry	1.3.2	Pythonライブラリの管理
ライブラリ	GeoAlchemy2	0.10.2	SQL データベースを Python で利用するためのライブラリ SQLAlchemyの空間データベース機能拡張（PostGIS にアクセスするために使用）
	Jageocoder	2.0.0	住所ジオコーダライブラリ（不動産登記情報における建物所在地を登記所備付地図と突合するために使用）
	GEOS	3.1.0	地理空間情報を処理するためのオープンソースライブラリ（Geometry Engine Open Source）
	Proj4	4.5.0	空間参照系変換ライブラリ
	React.js	18.2.0	ユーザインターフェース構築のための JavaScript ライブラリ

6. 動作環境

項目	最小動作環境	推奨動作環境
OS	Microsoft Windows 10 または 11	同左
CPU	Intel Core i3以上	Intel Core i5以上
メモリ	4GB以上	8GB以上
ディスプレイ解像度	1024×768以上	同左
ネットワーク	【解析・シミュレーション】 不要 【集計・適地判定】 範囲選択機能を使用しない場合はネットワーク環境は不要 範囲選択機能を使用する場合、以下のURLを閲覧できる環境が必要 ・地理院地図（国土地理院）　 http://cyberjapandata.gsi.go.jp ・地図表示のため標準地図 https://cyberjapandata.gsi.go.jp/xyz/std/{z}/{x}/{y}.png	同左

7. 本リポジトリのフォルダ構成

フォルダ名	詳細
AggregateData	パネル設置適地判定のデータ管理
AnalyzeData	解析・シミュレーションのデータ管理
Analyzer	解析・シミュレーションの処理
CommonUtil	SHPやGeoTIFFのデータ処理やファイル操作
JudgeSuitablePlace	パネル設置適地判定の処理
SolarPotential	GUI

8. ライセンス

• ソースコード及び関連ドキュメントの著作権は国土交通省に帰属します。
• 本ドキュメントはProject PLATEAUのサイトポリシー（CCBY4.0及び政府標準利用規約2.0）に従い提供されています。

9. 注意事項

• 本リポジトリは参考資料として提供しているものです。動作保証は行っていません。
• 本リポジトリについては予告なく変更又は削除をする可能性があります。
• 本リポジトリの利用により生じた損失及び損害等について、国土交通省はいかなる責任も負わないものとします。

10. 参考資料

• 技術検証レポート: https://www.mlit.go.jp/plateau/file/libraries/doc/plateau_tech_doc_0030_ver01.pdf
• PLATEAU WebサイトのUse caseページ「カーボンニュートラル推進支援システム」: https://www.mlit.go.jp/plateau/use-case/uc22-013/