東北大学の研究グループは，1997年に京都議定書が採択された気候変動対策の象徴都市・京都市を対象に，屋根上太陽光発電（PV）と電気自動車（EV）の統合による環境改善効果を分析し，郊外住宅地で最大90%のCO2削減ポテンシャルと高い自給率を確認した（ニュースリリース）。
京都市は，1997年に気候変動対策の国際的枠組みである，京都議定書が採択された地として知られ，気候変動対策の象徴的な都市となっている。
近年，京都市は人口減少や高齢化といった社会的変化を抱えながらも，再生可能エネルギーの導入や省エネの推進を積極的に進めている。しかし，都市の中心部は屋根の面積が限られており，PVを広く導入するには物理的制約がある。また，昼に太陽光が発電しても，夜に電力需要が高まるという時間のずれも課題となっている。
こうした要因から，都市の再生可能エネルギー導入は，どの地区で，どのように進めるかを緻密に設計する必要がある。EVは走行に使うだけでなく，大容量の電池を備えているため，家庭や地域の電力を一時的にためて使う動く蓄電池として機能する。PVとEVを組み合わせれば，余った電気をためて夜間に利用できるだけでなく，停電時の非常用電源としても役立つ。
研究グループは，京都市を対象に屋根の太陽光発電と電気自動車の電池利用を組み合わせた都市モデルを分析した。特徴は，京都市を1km四方の区画ごとに分けて評価した点。これにより，市内のどの地域がどの程度，再生可能エネルギーの導入効果を発揮できるのかを細かく見える化した。
分析の流れは，まず建物データをもとに，各地区ごとに屋根へ設置可能な太陽光発電の容量を算出する。次に，気象データを用いて1時間ごとの電力需要と発電量を再現する。その上で，電気自動車を家庭とつなぎ，昼間に余剰となった電力を蓄え，夜間に利用するという前提で試算を行なう。
最後に，太陽光のみのケースと太陽光＋電気自動車のケースを比較し，CO2削減効果や電気料金の削減効果，さらに初期投資の回収期間を推計した。
その結果，都市中心部は屋根面積の制約により自給率が低い一方で，郊外の住宅地では大きな効果が確認された。郊外では最大で約90％のCO2削減が可能であり，電気の自給率は87％以上に達する地区もあった。
また，電気代の節約効果はPVだけの場合に比べて約2倍に増えることが示された。初期投資の回収は，2030年のコスト水準で6～7年程度が目安となり，実用的な水準となっている。
研究グループは，京都から得られた知見は，日本や他の国々・地域の都市にも応用でき，持続可能な社会づくりに大きな示唆を与えるものだとしている。
