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Sustainable Energy Transition in Higher Education: Optimization of a Hybrid Renewable System Under Türkiye’s 2053 Net-Zero Target

高等教育における持続可能なエネルギー転換：トルコの2053年ネットゼロ目標に向けたハイブリッド再生可能システムの最適化 (AI 翻訳)

Alparslan Bozkurt, Murat Kaan, Mustafa Serdar Genç, Şükrü Taner Azgın, Levent Kaan

Sustainability📚 査読済 / ジャーナル2026-05-06#エネルギー転換Origin: Global
DOI: 10.3390/su18094584
原典: https://doi.org/10.3390/su18094584

🤖 gxceed AI 要約

日本語

トルコのエルジェス大学を対象に、太陽光・風力・バイオマスを組み合わせたハイブリッド再生可能エネルギーシステム（HRES）をHOMER Proで最適化。短・中・長期のシナリオ評価により、再生可能エネルギー比率30-70%でGHG排出60%削減とコスト31%低減を実現。最終段階では80-90%が最適と結論。

English

This study optimizes a hybrid renewable energy system (PV, wind, biomass) for Erciyes University in Türkiye using HOMER Pro, aligning with the country's 2053 net-zero target. Three scenarios (2030, 2040, 2053) are evaluated. Renewable penetration of 30-70% reduces GHG emissions by over 60% and net present cost by up to 31%. The optimal balance between deep decarbonization and cost is achieved at 80-90% renewable fraction.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本の大学でもカーボンニュートラル目標が求められる中、本論文は学内エネルギーシステムの段階的移行手法を示しており、参考となる。特に、SSBJや統合報告書における大学の取り組み開示にも応用可能。

In the global GX context

This case study provides a replicable framework for higher education institutions globally to align campus energy transitions with national net-zero targets. It demonstrates techno-economic optimization that can inform similar efforts in other countries, including those with growing renewable potential.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Techno-economic optimization methodology applied to campus energy systems, with HOMER Pro simulation of hybrid renewables.

🏢実務担当者:University sustainability managers can use this phased roadmap to plan and justify renewable investments.

🏛政策担当者:Highlights the role of HEIs as testbeds for net-zero transitions; may inform policy supporting campus decarbonization.

📄 抄録（日本語訳）

気候行動への世界的な喫緊の要請と加速するエネルギー転換により、高等教育機関（HEIs）はカーボンニュートラル達成のための重要な実験場として位置づけられている。トルコの2053年までのネットゼロ排出達成という国家コミットメントに完全に整合し、本研究は、大規模公立機関であるエルジェス大学のエネルギーシステムを持続可能性へ完全に移行させるための段階的ロードマップを開発・最適化する。本研究は、キャンパスの年間電力需要30.4 GWhを満たすために、太陽光発電（PV）、風力、および地域調達のバイオマス資源を統合したハイブリッド再生可能エネルギーシステム（HRES）の技術経済的および環境的最適化に焦点を当てる。HOMER Proシミュレーションツールを用いて、短期（2030年）、中期（2040年）、長期（2053年）の3つの戦略シナリオが評価された。システム性能は、規模設計、正味現在価値（NPC）、均等化発電原価（LCOE）、および温室効果ガス（GHG）排出削減量に基づいて評価された。結果は、再生可能エネルギー導入率30～70%により、完全に系統電源に依存するベースラインと比較して、GHG排出量を60%以上削減し、NPCを最大31%低減できることを示す。最終段階では、再生可能エネルギー割合80～90%の構成が、深い脱炭素化と経済的実現可能性の間の最適なバランスを達成し、一方、完全オフグリッドシステムは、大規模な貯蔵要件により高いコストでゼロ排出を達成した。全体として、本研究は、持続可能なキャンパスエネルギー移行のための拡張可能でデータ駆動型の枠組みを提示し、国家のネットゼロ目標を推進する高等教育機関および政策立案者にとって再現可能なモデルを提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

The global imperative for climate action and the accelerating energy transition have positioned higher-education institutions (HEIs) as vital laboratories for achieving carbon neutrality. In full alignment with Türkiye’s national commitment to reach net-zero emissions by 2053, this study develops and optimizes a phased roadmap for Erciyes University, a major public institution, to transition its energy system toward full sustainability. The research focuses on the techno-economic and environmental optimization of a hybrid renewable energy system (HRES) integrating solar photovoltaic (PV), wind, and locally sourced biomass resources to meet the campus’s annual electricity demand of 30.4 GWh. Using the HOMER Pro simulation tool, three strategic scenarios were evaluated: short-term (2030), medium-term (2040), and long-term (2053). System performance was assessed based on sizing, net present cost (NPC), levelized cost of energy (LCOE), and greenhouse gas (GHG) emission reduction. Results reveal that renewable energy penetration levels of 30–70% can reduce GHG emissions by over 60% and lower NPC by up to 31% compared with a fully grid-dependent baseline. In the final stage, configurations with 80–90% renewable fractions achieved the optimal balance between deep decarbonization and economic viability, whereas the fully off-grid system achieved zero emissions at a higher cost due to extensive storage requirements. Overall, this research presents a scalable, data-driven framework for sustainable campus energy transitions, providing a replicable model for HEIs and policymakers advancing national net-zero agendas.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。