特開 2024-9465 災害復旧対応管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024009465

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】災害復旧対応管理システム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/26 20240101AFI20240116BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111011

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】516138509

【氏名又は名称】岡村 久和

(74)【代理人】

【識別番号】100108006

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】岡村 久和

【テーマコード（参考）】

5L049

【Ｆターム（参考）】

5L049CC35

(57)【要約】

【課題】 災害時に災害対策機能を提供可能な災害復旧対応スマートシティを実現可能にする災害復旧対応管理システムを提供する。
【解決手段】 管理手段４１は、災害復旧対応スマートシティ１１内のビューポイント・ホテル２１、宿舎２３、ヘリコプター離発着場２５、宿泊施設２７、体育館２９、救助犬訓練施設３１の平常時及び災害発生時の機能を管理する。平常時に産業育成施設、スポーツ。宿泊施設、イベント施設、防災準備施設などの機能を利用して、地域密着型の事業を行う。この活動は純粋なビジネスとしての機能を持ち利益を出し続ける。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平常時に自律的に運用され、災害発生時に災害対策用として利用される施設を管理する管理手段
を有する災害復旧対応管理システム。

【請求項2】

前記施設は、
平常時には、地場産業育成施設、スポーツ宿泊施設、イベント施設及び防災準備施設の少なくとも一つとして運用されて事業収益を生じ、
災害発生時には、防災基地・機能派遣、避難民収容、救難復興活動の拠点として利用される
請求項１に記載の災害復旧対応管理システム。

【請求項3】

平常時には所定の地域で使用され、災害時には前記所定の地域から被災地に空路、海路、陸路で搬送可能な特殊装置を装備し、被災地ですぐに稼働させることのできる超小型バイオマス発電装置
を有する請求項１または請求項２に記載の災害復旧対応管理システム。

【請求項4】

前記超小型バイオマス発電装置は、木質チップを原料に電気と熱を同時に作り出す小型の熱電併給システムである
請求項３に記載の災害復旧対応管理システム。

【請求項5】

前記所定の地域は、太陽光発電装置が設置されている
請求項３に記載の災害復旧対応管理システム。

【請求項6】

平常時には所定の地域で使用され、災害時には前記所定の地域から被災地に搬送されて使用される冷凍コンテナ
を有する請求項３に記載の災害復旧対応管理システム。

【請求項7】

平常時には所定の地域で使用され、災害時には前記所定の地域から被災地に搬送されて使用されるチップコンテナ
を有する請求項３に記載の災害復旧対応管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平常時に自律的な運用機能を持ち、災害発生時に陸送、空輸により災害対策機能を持つ災害復旧対応管理システムに関する。移設可能木質バイオマス発電設備の災害時利用スマートシティに関する。

【背景技術】

【0002】

世界中で起こる、産業の枠を超えた取り組みによる「災害復旧対応管理システム（スマートシステム）」 は、日本の産業界にも強い影響を出している。平常時の設備をすべて移設できる連携システムが必要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

「分散電源」をベースに「AIES = Adaptive Intelligent Energy Systems」 として実施されているが、その適用分野への明確化などの戦略視点では諸外国に比べ遅れを取っている。そこで、産業を横断的に連携させたプロジェクトの発足が求められている。
新素材・優れたマシンを基盤とした、移設可能な・災害復旧対応管理システム “新産業”の可能性がある。

【0004】

地震大国である日本は、地震発生後は、被災者に対して仮設住宅を建設するものの、資材調達や建設業者確保のため、最低１．５か月程度の建設期間を要している。今後も地震等の大規模な災害が予測されており、初動対応を７２時間で完成させる必要がある。

【0005】

本発明の目的は、平常時は自律的に運営され、災害時に災害対策機能を提供可能な災害復旧対応スマートシティを実現可能にする災害復旧対応管理システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

近年、木質バイオマス発電での自立型コンパクトシティの検討が進められている。自立型コンパクトシティは、ヘリでの空輸等により稼働設備をそのまま運搬することが可能であり、移動後速やかに生活インフラ機能の提供が可能である。
また、自立型コンパクトシティは、平常時において地域住民への訓練サービスや食材の備蓄等、地域の活性化や雇用創出を担うことが可能である。

【0007】

上述した従来技術の問題を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の災害復旧対応管理システムは、平常時に自律的に運用され、災害発生時に災害対策用として利用される施設を管理する管理手段を有する。

【0008】

好適には、前記施設は、平常時には、地場産業育成施設、スポーツ宿泊施設、イベント施設及び防災準備施設の少なくとも一つとして運用されて事業収益を生じ、災害発生時には、防災基地・機能派遣、避難民収容、救難復興活動の拠点として利用される。

【0009】

好適には、平常時には所定の地域で使用され、災害時には前記所定の地域から被災地に搬送されて使用される移設可能な超小型バイオマス発電装置を有する。

【0010】

好適には、前記超小型バイオマス発電装置は、木質チップを原料に電気と熱を同時に作り出す小型の熱電併給システムである。

【0011】

好適には、前記所定の地域は、太陽光発電装置他の設備が設置されている。

【0012】

好適には、平常時には所定の地域で使用され、災害時には前記所定の地域から被災地に搬送されて供給された電力で使用される冷凍コンテナを有する。

【0013】

好適には、平常時には所定の地域で使用され、災害時には被災地近辺や、前記所定の地域から被災地に搬送されて使用されるチップコンテナを有する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、平常時は自律的に運営され、災害時に災害対策機能を提供可能な災害復旧対応スマートシティを実現可能にする災害復旧対応管理システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、災害復旧対応自律型スマートシティの一例を説明するための図である。

【図2】図２は、災害復旧対応自律型スマートシティ１１の兵事情実施形態の機能等を説明するための図である。

【図3】図３は、図１に示す各施設の平常時と災害発生時との機能を説明するための図である。

【図4】図４は、災害復旧対応自律型スマートシティに設置された太陽光発電装置、超小型バイオマス発電装置、冷凍コンテナ及びチョップコンテナの災害発生時の利用方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態に係わる選択方法について説明する。
平常時に自律型コンパクトシティの機能を備え地域に貢献していながら、非常時にはそれらの機能を分解移動し、日本中の地域に貢献、活躍できる災害復旧対応自立型スマートシティを構築する。

【0017】

災害復旧対応自律型スマートシティ実現のために以下の技術を用いる
（１）最先端分散エネルギーシステム技術
超小型木質バイオマス発電装置による完全な分散電源装置を使い、１日１本の木で３０軒以上の住宅の総エネルギーを確保 また超小型電気自動車等での持続的モビリティの確保を行う。

【0018】

（２） 民間の力とプロの管理能力との融合
民間のヘリコプターや輸送機器、ボランティアなどを 自衛隊OBの卓越した管理能力協力で組織化、効率化し、災害復旧支援などに民間の力が書く地域で最大限生かされ速やかに対応する事が可能となる。

【0019】

（３）大学とのスマートシティ技術連携
平常時はエネルギー、宿泊、教育、交通、食糧備蓄、救助犬訓練などがすべて自律的に行われる機能を持つスマートシティとして地域に貢献し、非常時には日本中に空輸・陸送・海上輸送可能なハードウェアや街路の設計技術など複数の日本の大学のエキスパートと連携する。

【0020】

図１は、災害復旧対応スマートシティ１１の一例を説明するための図である。
図２は、災害復旧対応スマートシティ１１の平常時実施形態の機能等を説明するための図である。
図３は、図１に示す各施設の平常時と災害発生時との機能を説明するための図である。

【0021】

図１に示すように、災害復旧対応スマートシティ１１は、平常時の機能として、例えば、ホテル２１、宿舎２３、ヘリコプター離発着場２５、宿泊施設２７、体育館２９、救助犬訓練施設３１を有している。

【0022】

図１に示す災害復旧対応自律型スマートシティ１１では、平常時に産業育成施設、スポーツ。宿泊施設、イベント施設、防災準備施設などの機能を利用して、地域密着型の事業を行う。この活動は純粋なビジネスとしての機能を持ち利益を出し続ける。利益の確保とビジネスの持続性により、非常時の対応へ継続的に待機を可能にする。
災害復旧対応スマートシティ１１は、平常時には、例えば、太陽光発電、バイオマス発電での売電事業、温泉施設・スポーツ・観覧車なのでレクレーション系事業、温泉廃湯でのビニールハウス熱利用等の地元貢献事業、防災関連商品テスト等の防災関連事業、国際提携等の備蓄事業、契約自治体からの定額収入に対して実施される教育事業等の地域と国に貢献する町の機能を果たす。
また、災害復旧対応スマートシティ１１は、災害発生時には、それが備える部品や機能を空輸運搬したり、それ自体が救援施設となる。

【0023】

図１に示す災害復旧対応スマートシティ１１に設置さている施設や装置、管理手段４１が本実施形態の災害復旧対応管理システムの構成要素となる。

【0024】

具体的には、ホテル２１は、災害発生時に病院として機能する。
宿舎２３は、災害発生時には、病院又は避難所として機能する。
ヘリコプター離発着場２５は、災害発生時には、駐車場、蓄電施設、太陽光発電場として機能する。

【0025】

宿泊施設２７は、災害発生時には、避難所として機能する。
体育館２９は、災害発生時には、イベント会議場、避難所、太陽光発電場として機能する。

【0026】

平常時の町に必要な各機能は、交通、エネルキ゛ー、住居、食糧、水、行政、セキュリティ、IT、通信、などであるが、被災地でもこれは変わらない。
発災した場所が、災害復旧対応スマートシティ１１近辺であれば、災害復旧対応スマートシティ１１の各機能はその場所で災害復旧対応施設機能として使われるが、しかしながら、通常の被災地では時間、距離、人員、交通路などの多くの理由から “まち”を形成することが著しく困難である。

【0027】

そのため、災害復旧対応スマートシティ１１ではその各種の“もの”や“機能”“などのハード面から、”IT” “命令指揮”“管理”、“効率化”などのソフト面までも遠隔被災地に機能分散することができる。

【0028】

災害復旧対応スマートシティ１１は、所定の場所に管理手段４１を有する。
管理手段４１は、災害復旧対応スマートシティ１１の管理事務所等に設けられたコンピュータであり、管理者等によって操作される。

【0029】

管理手段４１は、災害復旧対応スマートシティ１１内のビューポイント・ホテル２１、宿舎２３、ヘリコプター離発着場２５、宿泊施設２７、体育館２９、救助犬訓練施設３１の平常時及び災害発生時の機能を管理する。

【0030】

図４は、災害復旧対応スマートシティ１１に設置された太陽光発電装置５１、超小型バイオマス発電装置５３を中心にした、冷凍コンテナ５５及びチョップコンテナ５７の災害発生時の利用方法を説明するための図である。
図５に示すように、太陽光発電装置５１、超小型バイオマス発電装置５３、と冷凍コンテナ５５及びチョップコンテナ５７は平常時は災害復旧対応スマートシティ１１内で運用され、事業利益を生み出す。

【0031】

平常時は、太陽光発電装置５１と超小型バイオマス発電装置５３とを組み合わせて事業を行う。具体的には、例えば、２００坪５０ｋＷの太陽光発電装置５１と、４０ｋＷの超小型バイオマス発電装置５３とで売電収入を得る。また、１００ｋＷの熱供給により、年間５００万円相当の熱利益を得て、災害備蓄用の冷凍・冷蔵設備を運用する。

【0032】

一方、災害発生時は、超小型バイオマス発電装置５３、冷凍コンテナ５５及びチョップコンテナ５７は、ヘリコプター離発着場２５からヘリコプター、陸送、海上輸送などで災害発生現場６１に搬送され、災害発生現場６１において利用される。

【0033】

具体的には、災害発生現場６１において、食糧確保をすると共に、発電による電気使用を可能にし、風呂などを提供する。

【0034】

例えば、沼津市等は、災害復旧対応スマートシティ１１に適切な地域である。この地は実際に存在している過去のリゾート開発予定地であり、現在は沼津市の所有である。沼津市は伊豆半島の付け根に位置し、相模湾に面している事から首都直下型地震、東南海地震の際には重要な拠点となる。さらに、伊豆半島の森林、御殿場、裾野側の森なども近く、エネルギー利用用の木材の確保も容易である。

【0035】

また、当該地域は、伊豆半島、沼津、焼津と海上輸送ルートも十分に確保できること。御殿場の自衛隊、米軍キャンプ富士なども近く、空輸ルートなどの施設利用も可能であることで、それらの有事の際には広域に貢献できる施設であると考えられる。

【0036】

災害復旧対応スマートシティ１１を運営する組織体制としては、例えば、災害復旧対応スマートシティ推進機構を最上位に作り、日本中の災害復旧対応スマートシティ0の基本設計思想やガイドを行う。この機構は財団や、ＮＰＯなど営利を直接の目的としない団体で運営することにより、国家としての目的や目標が事業利益で曲がることの無いようにポリシーのセキュリティを確保する。当該災害復旧対応スマートシティ推進機構は国の支援の下に成り立たせる。支援とは政策の一部として位置づけられる事を意味し、補助金ではない。

【0037】

また、下層に位置する災害復旧対応スマートシティ展開事業体は各地での災害復旧対応スマートシティの平常時の運営によって利益を出し続ける営利事業体とする。一義的目的は営利とするため、事業利益の出ないような計画や活動は行わない。ただし、救助犬訓練事業など、支援を受けての事業の遂行も許されるが補助金などが切れたら事業も終わってしまうような性質の事業は不可とする。これにより災害復旧対応スマートシティ自身の持続可能性を追求する。

【0038】

木質バイオマス市場：
国内の木質バイオマス発電施設は、６メガワット３０億円以上など非常に大型化している。
大型プラントは他の火力、水力、原子力プラント同様被災地での対応や、災害支援には不向きである。ヨーロッパ各国では近年木質バイオマス発電設備の小型化が進んでおり、ロンドンのオフィスビルや、分譲集合住宅などでの分散電源、分散熱供給元として導入が始まっているが、日本では大型化、大規模利益を目指した物が大半を占めている。しかし、移設可能な機器は極めて少ない。

【0039】

大規模バイオマス発電所では一日平均１５０本以上の木換算のバイオマス燃料が必要である。この量を確保するために、一般の木材市場での燃料調達は不可能でほとんどが契約の元で限定された森林から木材を供給している。自由な木材チップの売買市場をもっていないため、発災時での臨機応変な燃料調達はほぼ不可能である。さらにカバーする対象も６０００世帯９０００名を超え、火力、水力などの位置づけと同じで被災地に隣接させた個別対応支援は難しい。

【0040】

一方、超小型バイオマス発電設備は平常時に小学校の廃校などに設置し、近隣３０世帯の電気や熱を一台で確保、北国であれば道路融雪や暖房などの利用が考えられるが一日１トンつまり木一本の燃料しか必要としない。一日木一本であれば、最悪の場合、小学校近辺の街路樹も十分な燃料となる。さらに複数設置することにより大型発電所並みの出力確保も可能である。太陽光発電設備でのエネルギー確保と違い、高台での設置や夜間の稼働など優位性が高い。空輸や陸送可能な機器は非常に少ない。

【0041】

小学校や類似した施設に設置された施設はそのまま宿泊やエネルギーを利用し、避難所としての機能を即日開始することができる。避難所に学校の体育館が使われるケースがあるが、もともと暖房などにこれらを利用していれば校舎内も宿泊施設や臨時病院として機能する。機器移設が可能であれば日本中どこでも燃料調達が可能である。

【0042】

実際のエネルギー設備はハイブリッド工場モジュールの展開を想定している。平常時は約２００坪の土地に太陽光発電設備を設置し、超小型木質バイオマス発電機を１-２台、そしてコンテナ型の冷蔵や冷凍設備を熱で動かす。さらに木質バイオマスの燃料貯蔵には産業廃棄物処理で広く流通しているコンテナを使う。
これらにより、平常時も非常時も昼間しか発電しない太陽光、木質チップが供給できなければ機能しない発電機などのお互いのデメリットを補完しあう事ができる。木質バイオマス発電機からの熱を冷凍コンテナに入れる事で平常時の事業性は格段と高まる。

【0043】

これらの設備はすべて移送可能であることが大きな特徴である。電気や熱ばかりでなく冷凍コンテナの利用により被災地での食糧や医薬品の長期保存が可能となる。
被災地にとっての熱利用の高い要望で被災者の精神面を支える大きな効果に入浴がある。時間が立てばボランティアの人々への入浴も大きな効果を出す。長い避難所の暮らしの中での病気の発生や精神面での苦しみの抑制に大きな効果がある。
２００坪の太陽光発電設備では５０ｋＷの発電が可能であるが、この規模であれば被災地に新規設置も可能な為、ハイブリッド工場の設定やノウハウをそのまま移築することも可能である。

【0044】

以下、超小型バイオマス発電装置５３の一例を説明する。
超小型バイオマス発電装置５３は、例えば、ＶＯＬＴＥＲ社の装置が用いられ、木質チップを原料に電気と熱を同時に作り出す小型の熱電併給システムである。
１時間あたり、電気（４０ｋＷ）と熱（１００ｋＷ）のエネルギーを供給する。
発電効率は約２２％であり、熱利用率は約５６％である。
全体のエネルギー効率は約７８％と高効率である。

【0045】

超小型バイオマス発電装置５３の出力は４０ｋＷ（ガスエンジン発電機４５ｋＷ），１００ｋＷ（８５℃温水）である。
また、寸法は長さ４，８２０ｍｍ、幅１，２７０ｍｍ、高さ２，５００ｍｍである。
また、年間最大駆動時間は、７，８００時間である。
機器は一つのフレーム内に納められており、唯一の移設可能な木質バイオマス発電所と言える。
また、重量は、約４，５００ｋｇである。

【0046】

超小型バイオマス発電装置５３の燃料チップと消費量は以下の通りである。
燃料としては、乾燥木チップが用いられる。水分率は１８％未満である。
使用するチップサイズは、６３ｍｍ以下の切削チップにて１６－５０ｍｍが８０％以下、３０－５０ｍｍが６０％以下である。
燃料消費量は、約４．５ｍ３／２４時間（３８ｋｇ／時、９１２ｋｇ／日、３２０ｔ／年）１２％の含水率である。

【0047】

災害復旧対応スマートシティ１１と移設可能な木質バイオマス発電機を、日本全国に展開することは、自然災害の多い国への貢献は計り知れないがアジア各国での利用を前提とした諸外国での災害復旧対応スマートシティ１１展開のビジネスも十分視野に入れることができる。日本へのアジアからの信頼の一つにはその災害復旧対応力、すなわち歴史に支えられたレジリアンスなまちづくりのノウハウがあるが、これまでのように物の輸出ではなくノウハウをシステムで輸出し、人々の命や他国の国家そのものの守るセキュリティ事業には大きな評価を与えられる。

【0048】

本実施形態によれば、平常時は自律的に運営され、災害時に災害対策機能を提供可能な災害復旧対応スマートシティを実現可能にする災害復旧対応管理システムを提供することができる。

【0049】

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。

【符号の説明】

【0050】

１１…災害復旧対応自律型スマートシティ
２１…ビューポイント・ホテル
２３…宿舎
２５…ヘリコプター離発着場
２７…宿泊施設
２９…体育館
３１…救助犬訓練施設
４１…管理手段
５１…太陽光発電装置
５３…超小型バイオマス発電装置
５５…冷凍コンテナ
５７…チョップコンテナ
６１…災害発生現場

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】