実証の背景

近年、気候変動に伴う気温上昇により、電力設備やデータセンター、再生可能エネルギー関連設備などでは、設備温度の上昇が性能低下や故障リスクの増加、冷却コストの増加につながることから、熱対策の重要性が高まっています。特に、直射日光の影響を受ける屋外設備や、冷却設備の追加が難しい設置環境では、設備の安定運用と省エネルギー化を両立できる新たな熱対策が求められています。一方で、従来の冷却技術は追加のエネルギー消費を伴う場合が多く、熱対策の強化がさらなるエネルギー消費につながるという課題がありました。そのため近年では、設備単体の冷却性能向上だけでなく、熱を含めたエネルギー利用全体の効率化に貢献できる新たな技術への期待が高まっています。

こうした中、ゼロエネルギーで社会インフラの冷却を実現可能な放射冷却技術を持つSPACECOOLと、社会インフラ設備の設計・運用を長年支えてきた日立は、社会インフラ分野における新たな熱対策の実現に向けた実証に取り組みます。本実証を通じて、設備特性や運用条件に応じた適用・運用モデルを構築し、重要インフラの安定運用と省エネルギー化の両立をめざします。

取り組み内容(概要)

1. 放射冷却技術の適用実証

日立グループが設計・製造・運用などに関わる社会インフラ設備を対象に、放射冷却技術の適用実証を段階的に進めます。電力設備やデータセンター関連設備、直射日光を受ける屋外設備などについて、実環境における温度上昇抑制効果とともに、設備性能や信頼性の向上への寄与を評価します。これにより、設備の特性や設置環境に応じた適用条件を明確化します。

2. 社会インフラ分野への適用・運用モデルの検討

実証データに基づき、社会インフラ分野における放射冷却技術の適用・運用モデルを検討します。設備特性や運用条件に加え、地域ごとに異なる気候条件や設置環境も考慮した適用方法を検討するとともに、保守を含めた導入・運用モデルを整理し、幅広い社会インフラ設備への展開をめざします。

今後の展望

SPACECOOLと日立は、本実証で得られるデータと知見を活用し、電力設備、データセンター関連設備、再生可能エネルギー関連設備など、幅広い社会インフラ分野への放射冷却技術の適用拡大をめざします。SPACECOOLは、本技術を社会インフラにおける新たな熱対策の選択肢として広く普及させ、設備の安定運用や省エネルギー化、気候変動への適応に貢献していきます。また日立は、電力・熱・CO2・データを横断的に統合し、社会全体の最適化と意思決定支援をめざす「エネルギーNEXUS」の取り組みを進めており、本実証をその第一歩として位置付けています。実証で得られる知見や運用ノウハウをデジタル化・資産化し、Lumada 3.0を通じて、重要インフラの信頼性向上とエネルギー利用の最適化に貢献していきます。将来的には、2030年に新設予定の次世代型社会インフラ研究の中核拠点「調和の丘」^⁽*¹⁾においても研究・実証を発展させ、パッシブ冷却を含む新たなエネルギーソリューションの創出をめざします。

放射冷却素材「SPACECOOL」について

直射日光下において、太陽光からの熱を反射し熱吸収を抑えると同時に、熱を「大気の窓^⁽*²⁾」の波長域の赤外線として宇宙に逃がすことで、ゼロエネルギーで外気温よりも温度低下することを可能にした世界最高レベルの放射冷却性能を持つ新素材です。

(*2)　光には、大気を通過しやすい(透過率が高い)波長と大気に吸収されやすい(透過率が低い)波長が存在しています。光エネルギーの形で熱を宇宙空間に輸送するには大気の透過率が高い波長が優れており、特に透過性が高い波長8-13μmの波長範囲を「大気の窓」と呼びます。

Lumadaについて

Lumada：デジタル：日立

お問い合わせ先

株式会社日立製作所 研究開発グループ　https://www8.hitachi.co.jp/inquiry/hqrd/news/jp/form.jsp
SPACECOOL株式会社　https://spacecool.jp/contact/