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天然ガスコージェネレーションシステム

■天然ガスコージェネレーションシステム  110720

新エネルギーの稼動と現状>天然ガスコージェネレーションシステム

 



更新 2011.7.27

地球温暖化防止のためには、排熱を再利用し、冷暖房、給湯等のためのエネルギー
として、新たにエネルギーを使用しない。
また、地球環境にある地球内の化石・鉱物を生かし、環境汚染を最小ゼロを追求し、
世界共通の産業のエネルギー源であり、商品相場に依存しながら現在実用化されて
いる利用料金が最小価格帯の一つとして、天然ガスコージェネレーションシステムが
あります。

国が庇護する独占電力会社が、電力不足になるので、「予告なく、今から停電する
我慢しろ型、昭和の戦時中停電現象」が起こる確率は高くなりました。
地域の電力大口需要家(病院も含む)は、分散型自家発電機能を持ち、電力会社が
停電しても、必要電力量を供給できるしくみシステムの構築する割り切りの時がきた
のかもしてません。
一社での投資費用は投資回収に時間がかかりますが、複数で共有し、独占電力会社
に売電するだけででなく、、自家発電設備のできない地域の中小企業に、停電時の
電力対応のため第二回線として活かせるように、一部電力を持続的売電し、その企業の
ピーク時の即時安く対応ができるしくみを構築する方法も一つ。

天然ガスコージェネレーションシステムの場合、排熱を地域の冷暖房、給湯等にも
いかせます。「いきものづくりの複合型工場」で、運用コスト削減テーマ大量の電力
大量の温度調整、温水利用の根菜等、分散型エネルギーは、生産コスト低減できる
方法の一つです。


「エネルギーのデータ」
 
エネルギー供給の現状をデータにより調べてみる


分散型省エネルギーとして、コスト低減に時間のかかる天候依存型変動が大きく変換効率の高さに
限界がある太陽光、風力等は、地域のエネルギー供給源としては、富裕で投資資金潤沢な地域以外は、
地域の全産業へ、低コストのエネルギーの一つとして電力を潤沢に供給できるためには、現在の独占
電力会社より電気料金を安くできるまでに開発時間がかかる確率は高い。
太陽光、風力等の電力を、独占電力会社が不足電力を自社売電料金の数十倍で購入するしくみがなければ、
富裕企業、富裕家庭の自家発電方式の一つにすぎず、自家発電が事業として投資回収まで長期間かかり
ます。その間に技術革新で、さらに効率のよい製品ができた場合、企業は、設備を最新化できますが、
超富裕層家庭以外はどうなるか?

地球温暖化対策として世界に普及する原子力発電は、地球汚染の視点に立つと、福島原発事故で、何かを
多くの人が感じ、放射性廃棄物は、地球外生産物で、完全に地球の物質に戻るには気の遠くなる期間が
かかることを知り、地球のどこかの地下で、保管さえることがわかりました。
あなたなら原子力発電を地域で採用したいですか?
地域行政の最大の収入源であり、地域企業の収益インフラ原子力発電を優位にするか?子孫繁栄を優位に
するか?現実無視、仮想の世界で何も行動しない反対論に幻惑されず、今、現実をどう対処して、どうすれば
最適化、現状を継続するか、短期で切り替えて新たな方法で代替させるか分水嶺の時のようです。
問題解決は中期長期を要しますが、今の「最初のいっ手」で未来は変わります。
 

 

日本では 2005年3月「2030年のエネルギー需要展望」が示され、2006年5月には、世界の厳しいエネルギー情勢を背景として、2030年における目標を示した「新・国家エネルギー戦略」が公表されました。
また、省エネルギー法の大改正が2006年4月に行われ、省エネルギーシステムとしてコージェネレーションへの期待が高まっている。
さらに、「京都議定書目標達成計画」では、コージェネレーションに加えて、バイオマス、太陽光、風力などとの複合システムである「マイクログルッド」の導入促進も示されている。
また、コージェネレーションを取り巻く導入環境は 大きく変わってきています。規制緩和や制度改革に伴って電力・ガスの小売自由化が行われ、電力ビジネスの分野では、新規参入者がコージェネレーション等分散型電源をもとに電力の小売事業をするようになりました。さらにエネルギーサービスとしてESCO事業も行われるようになりました。技術の進展に合わせて、高効率な天然ガスコージェネレーションンは、新規ビジネスを創出するシステムとして、注目されるようになっています。
2011年3月11日の東日本大震災、福島原発事故による電力不足による節電の必要性と、停電の可能性がある現実に直面して、多くの企業、多くの家庭は、電力が潤沢でなく、企業経営、家庭の危機管理のために自家発電への気運が高まり、富裕な電力大口需要家がリスク管理の一つとして自家発電の導入が増加してきました。

ESCO エネルギーサービス事業(Energy Service Company)
 

自家発電の現段階の中で天然ガスコージェネレーションシステムが、多くの条件解決に優位なようです。
天然ガスを燃料にガスエンジンやガスタービンを駆動させ、発電機を回して電気をつくるとともに、排熱を回収して、工場の熱利用やビルの冷暖房や給湯等に利用するシステムです。熱需要と電力需要を最適に組み合わせると70%〜80%の総合エネルギー効率を実現することが可能です。

■特長
1.環境保全性

●天然ガスのクリーン性(石炭を100とした場合の燃料時発生物質量)

  

    石炭

 石油

  天然ガス

  SOx(硫黄酸化物)

   100

        48

            0

  NOx(窒素酸化物)

   100 

        71

       20〜37      

  CO2(二酸化炭素)

      100

        80

           57

 

 

 

 

●NOxの低減方法は、発電工程の中に、吸着(放射の物質の吸着原理)する物質で、吸着させ、吸着力が減少段階で、自動的に交換システムを構築し、外部で無害の固体化させる。(気体の固体化)
また、各地で稼動する浄化施設で稼動するダンプトラック数を計画的に減少できます。地域の総NOxを削減できる方法の一つです。
産業廃棄物の焼却を天然ガスに換え、焼却前に排熱乾燥させると、ダンプトラック数と、完全燃焼率の向上で、残渣の削減ができ、近隣の冷暖房熱源に活かせます。自家発電機能と併用すると停電時緊急時近隣電力供給ができます。

●CO2は、植物の光合成の原料として再利用させると同時に、発電所CO2発生年間総量に相当した、人工森林量で隔離させる。林業の戦略的加工工場にして、海外への輸出戦略に活用する。

◎地球上で新エネルギーが発見さえるまで、地球外物質ではない代替発電所として化石燃料の中でより、優位なものを活かすのも一つの方法です。
  

 

 

 

 

燃焼時 NOxを排出しますが、予混合希薄燃焼(リーンバーン)方式、三元触媒や選択甘言脱硝のような技術開発の進化で、その排出濃度は、低減されてきています。国や地方自治体の環境規制は、すでに下回っています。また天然ガスは化石燃料であり、燃焼によってCO2を排出しますが、他の化石燃料に比べて発生量は少なく、天然ガスコージェネレーションで得られた電力と熱を一般商用電力と天然ガス焚ボイラからなる従来型システムと比べると、CO2の排出量は約38%削減できます。


2.省エネルギー性
コージェネレーションは、天然ガスの燃焼で得られる1,500度C以上の高温エネルギーを、まず発電機を回す動力として使い、その排熱を蒸気や温水として利用するいわゆる熱のカスケード(多段階利用)を行っている。カスケード利用では、低温レベルまで「熱をできるだけ有効利用」し、総合効率を高めることが重要です。

3.電力負荷平準化効果
電力需要ピーク時に稼動させることにより、夏場や昼間の電力負荷を平準化できます。夏場の都市ガス(天然ガス)の設備稼働を向上させることにつながり、電力と都市ガスの需要形態に貢献します。昼間運転されるコージェネレーションによる発電量に、その排熱を利用して製造される冷房及び補助的なガス冷房の加算したものになります。終日運転されるガスタービンコージェネレーションでは、熱と電気の出力の割合を変えられる熱電可変形が開発され、電力ピークとなる、夏場昼間は発電量を増大させ、ピークカットと負荷率改善を図る運転がされています。

4.経済性
コージェネレーションによる非常用発電設備を備えることにより契約電力の低減ができます。電気料金が下がると共に、発電量に応じて従量料金は下がり、電力料金を削減できます。一方、都市ガス料金は、天然ガスを発電に使用するので増加しますが、排熱利用による他の熱源設備の稼動が減少するため、全体としてのエネルギーコストは削減できます。
従来型システムに対してコージェネレーションシステムの設備費は増加しますが、条件によっては特別高圧受電の回避による樹変電設備費の低減、非常用発電設備との兼用による非常用発電設備の削減を図ることができます。

5.エネルギー供給信頼性
商用電力との併用で電源の二重化、安定化が図られるとともに、熱の供給設備としても二重化が図られます。
さらに、一定の条件を満たせば、天然ガスコージェネレーションは、非常用防災兼用システムとして利用できます。従来型システムより、供給信頼性が高い。

各種の廃棄槽バイオガスと天然ガスを併用してものや、バイオマス燃料ガス等の併用で燃料コスト削減事例もでてきています。都市ガス配管のない地域では、サテライト設備により天然ガス備蓄方式の事例もできています。
 

■東京電力管内の2010年夏の最大ピーク電力の内訳


 

 使用電力 万kW

  比率 %

 対象

 節電効果

大口電力需要家
500kW以上
 

     2,050

      34.2

該当件数は少ない
世界規模ののもづくり企業で自家発電の売電量を増加させるとピーク期間の最大ピーク電力を補填できる確率は高い

一単位件数の節電効果は、わずか1%の総電力節電量実質貢献は高い。

小口電力需要家
500kW未満
 

      2,150

   35.8 

中小の製造業、卸売業、オフィスビル、病院、飲食店、学校等

1単位件数のわずか1%でも件数が多いため総電力節電量実質貢献は高い。

 家庭
 

      1,800

       30.0

小規模需要家と
家庭

ちりもつもれば型、総節電効果は低く、1兆円の削減にコピー料金の削減方式で、ピーク期間効果は高くない。
 

 

 

 

 

 

資源エネルギー庁資料から作成
 

■最大電力需要と年負荷率(会計年度) 単位 千kW

 

  1970

   1980

   1990

    2000

  2009

   2010

供給能力

   50 607

 111 253

   148 641

   194 035

  201 503

  199 217

  水力

     15 551

    23 227

     27 270

     34 657

    35 366

    35 344

  火力
(天然ガスが主流) 

     34 369

    77 936

     95 151

   120 875  

  129 604

   126 094

  原子力 

          457

      9 937

     25 966

     36 511

    32 511

     33 566

  その他

          230

         153

          254

       1 697

      4 022

       4 213

最大需要電力

     48 964

     89 095

    142 867

    172 339

  160 777

    179 137

供給予備力
(ピーク時電力対応と停止点検稼動対応)

       1 643

     22 158

        5 774

      21 696

    40 726

      20 080

供給予備率 %

             3.4

          24.9

            4.0

           12.6

          26.3

          11.2

年負荷率 %
(最大需要電力に対する年平均電力の割合)

           68.3

          63.0

           57.4

           60.0 

          66.9

    ---

 

 

 

 

 

 

 

日本電力調査委員会「第117回日本電力調査報告書」2010年10月調査

2010年火力発電所の供給能力が減ったのか、2009年供給予備率を減らす目的で、火力発電所を停止して、
減少方向へ向かわせその他の大量発電に向き難いものの増加を期待する計画のなのか?
2011年の東日本大震災、福島原発事故での電力不足を補填できる緊急対応能力が廃棄予定の火力発電所の稼動であったことが見える化できました。大電力を他の設備より投資回収効果の高い火力発電所の増設計画はないのでしようか?今回の機会を活かし、地域の総合的リスク管理(防災、短時間大量輸送等)を想定し、地域の中小企業、家庭のために、地域分割電力と自家発電政策の一環として、天然ガス型火力発電所の建設と、その排熱の利用、地球温暖化対策、地球環境汚染防止対策、省エネルギー対策、地域複合型工場の電力排熱利用で地産地消型地域へ変わるチャンスかもしれない。他の発電方式は富裕地域にまかせて、実質効果の方が地域貢献するのでは?
 

■天然コージェネレーションの規制緩和の進展
コージェネレーションは、歴史が浅いために法的聖母が遅れていましたが、規制緩和につれ、普及が図られるようになりました。
○1994年12月新エネルギー導入大綱
○1995年12月に電気事業法が改定。発電事業への新規参入が可能になりました。
・特定電気事業者 ・卸供給事業者 ・保安規制の合理化
○1997年6月 新エネルギー法
○1998年6月〜2002年3月 地球温暖化対策推進大綱
○1999年4月改正 省エネルギー法(大改正)
○2000年3月施行
電力事業法の改正
・電力小売制度(2,000kW以上) ・特定規模電気事業者
○2004年4月施行
電気事業法の改正
・電力小売制度(500kW以上)
○2005年4月施行
・電力小売制度(50kW以上)

1.卸供給事業
卸供給事業とは、定められた規模、期間意わたって一般電気事業者へ供給することをいい、電気事業者以外で卸供給を行い事業を営むものを一般にIPP(独立発電事業者)という。卸供給事業については1996年〜2002年度に一般電気事業者による入札が実施され、計42件、約660万kWが落札された。内、都市ガス燃料については5件 92.2万kWとなっています。

2.特定供給条件の緩和
特定供給については、その条件の緩和が進められ、同一建物及び同一構内における電気供給は特定供給から除外されまいました。この結果、電気の供給者と使用者の関係にかかわらず、一建物及び一構内における電気供給が自家発電、自家消費として可能になりました。

  特定電気事業者

  許可年

  出力 kW

諏訪エネルギーサービス

   1997年

      3 122

尼崎ユーティリティーサービス

   1998年 

        12 600

東日本旅客鉄道

   2001年 

      198 400

住友共同電力

   2003年

          1 000

六本木エネルギーサービス

   2001年

        38 660

JFEスチール

   2004年

        15 000

 

 

 

3.特定電気事業
特定電気事業は特定の供給地点における需要に応じ、電力の供給を行う事業。例えば都市再開発地区等において熱と電気を合わせて供給する形態も可能となりました。具体的には、民生用分野では、再開発計画に伴い長野県諏訪地区においては、諏訪エネルギーサービス(株)が、産業分野では尼崎市にて、尼崎ユーティリティサービス(株)が既存発電設備の再編がきょかとなりました。

4.特定規模電気事業(PPS)
2000年3月より、特定規模(受電電力2,000kW以上、受電電圧2万V以上)の需要家に対し、その地域における一般電気事業者以外の特定規模電気事業者が、電力供給を行うことが可能になりました。
経済産業省への届出が必要です。 2004年4月から500kWまで、2005年4月より50kWの高圧需要家への小売が可能になりました。2000年3月以降、電力の規制緩和に伴い、熱需要に合わせた比較的大きなコージェネレーションシステムを活用して、CO2削減や省エネルギー効果を最大限まで高め、余剰電力を外部に販売する「電源コージェネレーション」とよばれるシステムが導入されはじめました。

5.保安規制の合理化
保安精度の合理化もはかられ、使用前検査・定期検査の対象や検査臭気の緩和、法定自主検査の導入等、自己責任原則に基づく合理化が大幅に盛り込まれました。

6.エネルギーサービス会社
需要家が求めているのは「電気」や「ガス」ではなく、事業や生活に必要な「使いやすいエネルギー」であり、さらに、「環境負荷の低減」です。こうしたものを供給することが、企業として「付加価値」をもたらし、これからの収益になります。当初はESCO(Energy Service Company)「省エネサービス会社」としてスタートしました。しかし、電力会社、ガス会社も自由化という圧力の中で、総括原価方式から脱却して、料金をさげてきたため、事業者の利益を圧縮することになり、設備投資や人件費の抑制で埋め合わせ、単なる電気やガスの販売では、大きな付加価値が得られないため、電力会社は、オール電化住宅の提供で、単に需要を増やすだけでなく、「火を使わない」「気密性が高い」という快適さを提供するという分野まで拡大してきたため、ESCOとの価格競争段階になってきました。天然ガスコージェネレーションシステムが、エネルギーの供給源になっているものが主流。

●さまざまなエネルギーサービス 

地域での地産地消型エネルギー供給のしくみシステムを構築する事業形態の一つです。、

 サービスのタイプ

  サービスの内容

オンサイト発電サービス

サービス会社が顧客の敷地内に発電設備を設置し、燃料を供給して発電することで、エネルギーコストを削減するサービス

ギャランティード・セイビング契約

省エネのための設備投資を、顧客が融資を受けて実施し、サービス会社にはサービス料を、金融機関にはリース料を支払うサービス

シェアード・セイビング契約

省エネのための設備投資をサービス会社が行い、顧客はサービス料のみをサービス会社に支払うサービス

エネルギーサービスプロバイダー
(ESP)

顧客のエネルギー消費量を監視・測定し報告。適切なエネルギー調達先などを検討し、提案するサービス

環境エネルギーサービス

グリーン電力やグリーン電力証書、カーボンオフセットなどを提供するサービス。

 

 

 
7.IPP(独立発電事業者)
IPP(Independent Power Producer)は、電力市場自由化の最初の段階として、発電市場自由化に伴い事業化されました。その結果、従来の火力発電所の発電原価を下げ、より効率を高めることが可能だとということが見える化できてきました。電力市場の自由化などによりIPPの役目をおえました。また、二酸化炭素排出量が多い残渣油や石炭火力が多いということも問題になりました。IPPが電力会社に示した価格は、電力会社が考えていた以上に安い価格でした。IPPの導入により発電コストが下げげられることが証明されたため、火力発電の建設にあたっては、電力会社自身も入札するという制度になりました。電力会社は自社の設備とIPPの安い方を選ぶことになりました。しかし、現実には、大口に限って売電が自由化され、IPPよりPPS(特定規模電気事業者)という流れとなったこと、需要が低迷し電力会社自身が計画中の火力発電所の建設を中止、先送りにしていることにより、この制度は実施されることはありませんでした。

8.自家発電代行会社
公益事業として既存の電力会社の独占下いあった電力市場ですが、規制緩和、自由化以前から、実際には競争が展開されていました。その競争相手が、自家発電代行事業でした。量産型のディーゼル発電機を顧客の敷地に設置し、運用を代行することで、顧客の電気代のコストダウンを実現していました。しかし、電気料金の値下げと原油高により、市場から退場しています。新たに、自家発電代行事業は、発電のみ(モノジェネレーション)でなく、より効率的な「コージェネレーション」に軸足を移しましたが、原油価格の高騰により燃料コストが上昇により、従来型は地球温暖化、省エネ対策も十分でなく撤退するようになりました。現在天然ガスコージェネレーション、太陽光、風力等の併用で、福島原発事故後の電力不足で大口小口事業家の国の節電義務により、再びあらたな成長への扉が開けてきました。

●電力・ガス会社とエネルギーアービス子会社(独立系は、大部分撤退? ) 

 電力・ガス会社

  子会社

 電力・ガス会社

  子会社

 北海道電力

 エナジーフロンティア

 四国電力

 四国エナジーサービス

 東北電力

 東北エネルギーサービス

 九州電力

 西日本環境エネルギー

 東京電力

 マイエナジー(撤退)
 日本ファシリティソリューションズ

 沖縄電力

 プリグレッシブエナジー

 中部電力

 シーエナジー

 

 

 関西電力

 関電エネルギーソリューション

 東京ガス

 エネルギーアドバンス

 中国電力

 エネルギー・ソリューション・アンド
 ・サービス 

 大阪ガス

 クリエイティブテクノソリューション

 

 

 

 

●ワンストップサービスに進化するエネルギーサービス(創市場の方向)
電力不足での停電回避のための自家発電機能との併用
1.お客様施設
・ショッピングセンター ・病院 ・コンビニ ・ビル ・スポーツクラブ ・集合住宅(団地等) ・工場など

2.ワンストップサービス (都市ガス LNG 電力等を併用)
電気、蒸気、冷温水、ガス、水処理、空調など
・コージェネレーションシステム ・排熱利用機器(吸収式冷凍機 ・排熱ボイラー ・LNGサテライト
・ガス貫流ボイラー ・GHP(ガスヒーボン) 等 

3.事業内容 (地域での一定エリアでのエネルギーサービスが可能な事業要素が進化してきています)
・省エネルギー診断 ・資金調達、管理  ・設計施工 ・燃料調達安定供給 ・メンテナンス
・運用管理 ・遠隔監視(スマート(マイクロ)グリッド方式での、全体最適制御機能を持つ)

9.電力市場の自由化の現状

 契約kW 電圧V

自由化部門

 お客様

 内容

 特別高圧
 20,000V 以上
 2,000kW 以上
 20,000V

特別高圧産業用

大規模工場(コンビナート、複数施設を有する工場


契約口数 約0.9万口
使用電力量 2,122億kWh
電力量シェア 約 26%

 

特別高圧業務用

デパート、ホテル、
オフィスビル、病院、大学

 高圧
 6,000V〜
   20,000V未満
 500kW〜
   2,000kW未満

 高圧B(産業用)

中規模工場

契約口数 約2万口
使用電力量 725億kWh
電力量シェア 約 9%

 高圧業務用1

スーパー、中小ビル

契約口数 約2万口
使用電力量 430億kWh
電力量シェア 約 5%

 高圧
 6,000V〜
   20,000V未満
 50kW〜
      500kW未満

 高圧A(産業用)

小規模工場

契約口数 約27万口
使用電力量 700億kW
電力量シェア 約 9%

 高圧業務用2

小規模スーパー、
小規模ビル

契約口数 約640万口
使用電力量 1,162億kWh
電力量シェア 約 14%

 低圧・電灯
 100〜200V
 50kW未満

 低圧電力

小規模・町工場、コンビニ

契約口数 約640万口
使用電力量 420億kWh
電力量シェア 約 5%

 電灯

 家庭

契約口数 約7,000万口
使用電力量 2,545億kWh
電力量シェア 約 31%

 

 

 

 

 資源エネルギー庁資料HPより


10.主なPPS向け電源開発の状況

 事業者名

 出資会社・出資比率

 立地サイト

 出力
 万kW

 燃料

 運転開始
 年月

 大阪ガス

大阪ガス100

 大阪ガス姫路

    5.3

  LNG

   2004.6

五井コーストエナジー

日立製作所85
チッソ石油化学10
イーレックス5 
 

 チッソ石化五井

   11.2  

  LNG

   2004.6

 サミット美浜パワー

サミットエナジー65
日本海水35 
 

 千葉みなと

    5.0

 都市ガス

  2004.7

 大阪ガス

大阪ガス100

 ユニチカ宇治

      6.2

 都市ガス

  2004.9 

 サミット明星パワー

サミットエナジー65
明星セメント35

 明星セメント
 糸魚川

     5.0 

 バイオ
 石炭

  2004.10 

 市原パワー

Jパワー60
三井造船40

 三井造船千葉

   11.0 

  LNG

   2004.10

 サミット小名浜パワー

サミットエナジー65
日本海水35

 新日本ソルト
 小名浜

         5.0

 石炭

  2004.10

 ベイサイドエナジー市原

Jパワー100

 ベイサイトエナジー

       10.8

  LNG

   2005.10

 フロンティアエネルギー新潟

新日本製鉄45
JX日鉱日石エネルギー35 三菱商事20

 新日本製鉄新潟東港

    11.0 

 石油コークス

    2005.7 

 帝国石油

帝国石油

越路原

        5.5

  LNG
コンデンセート

    2005.10

 美浜シーサイド

Jパワー
ダイヤモンドパワー

千葉新港

      10.5

 都市ガス

   2005.10 

 中越クリーンパワー

F-Power

 千葉県袖ヶ浦

   10.0

  LNG

    2007.10

 JX日鉱日石エネルギー

 JX日鉱日石エネルギー

 仙台製油所

   10.0 

  副生ガス

  2007

 川崎天然ガス発電

 JX日鉱日石エネルギー51 東京ガス49

 JX日鉱日石エネルギー川崎

      84.7

  LNG

    2008.4-10

 泉北天然ガス

大阪ガス

泉北

  110.9  

  LNG

    2009.4-10

 扇島パワー1.2

東京ガス75
昭和シェル石油25

扇島

   81.4

  LNG

   2010.3-6

 小名浜パワー事業請負

日本化成95
ダイヤモンドパワー5

日本化成小名浜

  40.0

  石炭
 バイオマス

  2012

 

 

 

 

 

 

エネルギーフォーラム刊の山崎公雄著「エネルギーオセロゲーム」より


11.エネルギーサービスプロバイダ(ESP)
電力自由化、規制緩和の流れの中で登場した事業形態。インターネットサービスプロバイダーのエネルギー版。エネルギーサービスをひとまとめにして提供するサービス。
エネルギーマネジメントシステムは、施設のエネルギー消費量を分析するシステムです。施設内の配線が集中する分電盤に電力モニターを設置し、設備、機器別に電力消費データを表示分析します。
例えばチェーン店の場合、同時にPOSデータなども参照し、売上と電力消費相関分析を経て定期レポートを作成し、改善策を提案することができます。地域のスマートグリッドを構築する場合の一つの方法です。

12.地域でのエネルギーを幹線として、産業家庭をスマートグリッド展開けきる事業例が見える化してきました。

(1)エネルギーサービス関連事業
・グリーン電力証書  ・住宅スマートハウス型サービス ・法人向けエネルギーサービス

(2)地域密着型事業 
地域の人、もの、物流商流の動きを遠隔監視できると、最適な整合された動きができる確率は高くなりました。
・高齢家庭への対応事業 ・介護事業 ・地域特産品開発  ・販売

(3)資産活用型事業
地域の戦略的ESP型スマートグリッドにより地域が提供できる確率は高くなりました。
・データーセンター、大規模サーバーの自家発電と冷暖房空調機能
・研究所、学校、大病院 自家発電と冷暖房空調機能
・地域の限定的な通信事業
・地域の「いきものづくり」の大電力、排熱の利用で、制御型運用機能




◎多様な分野でコージェネレーションシステムが稼動しています。
地域に大発電能力をもつ天然ガス火力発電所で、地域のエネルギー政策、省エネ、地球温暖化、地球汚染防止、リスク管理等複合目的で戦略的に活用できる確率は高くなってきたようです。
 

□オフィス


●電通本社ビル


コージェネレーション設備を取り込んだ環境強制建築

「発電電力」は 商用電力と系統連携して電通本社ビルでしよう。
「発生蒸気」はDHCプラントに販売している。NOx排出濃度は40ppm(O2=0%換算)以下としている。捨てられる排熱ボイラーのブロー水から採熱し暖房の熱源として再利用している。










 


●キャノン本社ビル(下丸子)

竣工 2002.4

熱源計画は、地球温暖化に配慮し、「省エネルギー」「CO2排出抑制」「省資源」の実現を目指して検討が行われた結果、これまで分散配置されていたエネルギー供給施設を集中設置することになった。
「省エネシステム導入の容易性」「敷地内計画の柔軟性」が上げられる。
本コージェネレーションシステムでは。地球環境への配慮、省エネルギー、コスト削減の各面において計画当初に期待した効果にほぼ近い実績結果が得られた。

下丸子本社においては、今後の再配置計画を継続していくが、排熱有効利用の促進およびシステム全体の適正な維持管理体制の確立による高効率運転の持続を目指している。 
 

●日本テレビタワー
竣工 2003.4

エネルギーの高効率と非常時の電源確保を目的として、ガス7タービンコージェネレーションを設置。
発電した電力は日本テレビタワーで使用し、排熱回収ボイラにて製造した蒸気は汐留北地域冷暖房施設(DHC)へ供給を行い、DHCと一体となりエネルギー高効率利用を目指している。

なお、本事業に関しては地域冷暖房施設並びにコージェネレーション施設を合わせて「大規模コージェネレーション地域熱供給施設」の事業種別として1998年にNEDOの「新エネルギー事業者支援事業」として認定を受けている。

 
 


●東邦ガス総合技術研究所

運転 2000.7

築15年以上たち、熱源設備老朽化による能力低下の傾向が目立ち、施設を高効率ガスエンジンコジェネレーション設備を導入。
本設備の更新は ESCO事業(日立製作所)としてNEDOの1999年「先導的エネルギー使用合理化設備導入モデル事業」の補助金を受けておこなつた。
 

 

 

 

 

 

□複合施設

 

 


●駅前複合ビル
「センタープラザ」

神戸市の中心三宮にある大規模複合ビル、事務所、映画館、店舗、映画館なる区分所有ビル。隣接にはさんプラザ、センターブラザ西館とあわせて、大商業ゾーンを形成。
(株)神戸サンセンタープラザが一括管理している。オープンして30年以上経過して、経年劣化による熱源設備のエネルギー効率が悪く、一般通路は公共通路として開放され、エネルギー消費も非常に多い施設でした。このため高効率で省エネルギー性の高い熱源システムへの更新が望まれ、2005年度「地域新エネルギー等導入促進事業」に採択されました。

950kwガスエンジンコージェネレーションを中心として、発電しながら、エンジンの排気ガスの熱と、冷却水の熱を回収して、冷暖房の熱源に利用する。発電で得られた電力はすべてビル内で消費する。従来のターボ冷却機から、このコージェネレーションで可能となり、購入電力量と電気料金の低減することができた。

◎自施設だけで、エネルギー管理するより、共同で一括管理の方がし、自家発電による電力節電と同時に冷暖房の低コスト使用できるかに気づくはずです。単機能で電力使用することは、得か損か?
        2011.7.15A志援ms 
 

●中部国際空港
開港 2005.2.15

アジアのハブ空港を目指し、中部圏だけばかりでなく日本と世界の架け橋を目指す。

中部国際空港エネルギー供給(株)
は空港関連施設への熱供給及び旅客ターミナルビルへの熱、電力供給を行い、空港の運営を側面からサーポートしている。「エミッションミニマム・ハイパフォーマンスの追求(環境へ与える負荷を最小化と高効率運転を追求」をコンセプトとして、天然ガスコージェネレーション、コージェネレーション排熱のカスケード利用、海水利用、大規模蓄熱槽、熱媒の大温度差システムを採用して、エネルギーの効率的な使用と供給をおこなっている。









 





 

 

 

 

 

□商業施設

 

 


●三越日本橋本店


いち早く昇降機設備、スプリンクラー、オイルレス樹変電設備等の導入、時代の先端技術を取り入れ、お客様の利便性や安全確保に努力しており、現在も地震対策としての免震工事を行っている。
2004年の建替え時に310kwのコージェネレーレーションと排熱投入型ガス吸収冷温水機(ジェネリンク)を導入し、エネルギーの有効利用を図っている。

コージェネレーション設備は、日本コージェネレーション協会から第1回優良CGS表彰会長賞(民生用)を受賞している。






 


●イトーヨーカドー大森店

オープン 2004.12

アサヒビール東京工場跡地に都心型大規模商業施設として開発。
首都圏の商業施設では消費者ニーズに対応して営業時間の長時間化が進んでいるため、エネルギー消費量は増加傾向となっています。

都心型商業施設は、高効率天然コージェネレーションと高効率排熱投入型ガス吸収冷温水機を組合せ、発電と排熱を効率よく冷熱利用できるシステムを導入することは、省エネ率を達成し、エネルギー消費量を抑えることを可能とする。また個別空調ソーンでにはGHPを採用しており、より一層ピークカット効果に優れたシステムを構築している。

◎儲かる大店舗には、見えない運用コストを低減する工夫がされています。だから儲かります。
   2011.7.15A志援ms
 

●イオン熱田ショッピングセンター

ガスエコパック。ガスエンジン発電設備とその排ガスを直接吸収指揮冷温水機に投入する天然ガスコージェネレーションシステムです。シェアアードセイビング契約を実施し、ショッピングセンターに対して、電力と熱(冷温水)を供給する事業を開始しています。本システムは ローコストだけでなく、省エネルギー、CO2削減に対しても効果が期待されます。イオンの理念である社会貢献活動と環境保全活動に合致したものになっています。








 

 

 


□工場

先見性のある大口需要家は MWレベルの自家発電と、排熱利用での冷暖房等多目的活用をしている企業があります。従来の電力会社依存型で、停電、操業停止の確率がゼロ化と、電力料金のコストダウン効果等すでにデータ的に見える化段階になっています。先人に学び、真似るのも、家庭のわずかな節電の累積量より短期で節電できる方法は、大口需要家の自家発電による、電力自給率を上げる方が実績効果は高い。

先発の施設は、政府地域の助成を活かして実現した場合が多い。ムダがねばら撒きの金の一部を、経済発展へ重点集中活用すると、政府地域に、法人税として戻る確率は高い。電力大口需要家だけの助成として、電力小口需要家は単独で助成はしない。 地域で共同で、ピーク電力の総合計需要量が 大口需要家基準の120%以上になる場合は助成をするしくみにすればよい。サテライト設備、発電所も一つで共有する方式がよい。(工業団地を重点にする)
 


●ネスレ姫路工場

稼動 2004.3

サテライトコージェネレーションの導入

天然ガスの導管がなくてもサテライト設備をつくり、安定供給できるようにする。
LNGタンク、LNGポンプ、気化器、加圧蒸発器、BOG加湿器等

コージェネレーションの導入
・発電機に「よる工場内使用電力の供給
・工場内燃料としてのガス供給
・ガスタービンの吸気温度上昇による出力低下を少なくするために、サテライト設備の冷熱を利用して吸気冷却室テムを設置。
 


●デンソー西尾製作所

竣工 2005.2

20MWコージェネレーションシステム(CGS)

CGSに使用さえる主機は、日立製作所が自社開発したHISガスタービン(H25の姉妹機)。排熱回収ボイラおよび抽気復水蒸気タービンを組合せた複合型熱可変コージェネレーションであり、このクラスの発電プラントとしては、最高レベルの発電効率と熱回収効率をもっている。

工場の受電需要は約55,000kw、蒸気需要は夏季。冬季および中間季で10から40t/hとなっており、、これまでは自家発電設備4MW級CGSと還流ボイラで対応していたが。
生産量が向上してエネルギー使用量が増加傾向となりCO2の排出量が自然と増加していることからCO2削減目標2010年1990年比90%を掲げ、目標達成のなめにCGSの導入を推進してきた。その一貫として大型の20MW級CGSを設置した。

●コニカミノルタサプライズ辰野工場  稼動 2006.7

天然ガスサテライト設備で、原料を安定供給。
電力は特別高圧受変電設備にて受電する電力会社からの供給に加えて、LNGを燃料とするガスエンジンコージェネレーション(CGS)を設置し、ベースで運転することで、工場製造工程の動力や電灯に供給するとともに、ユーティリティ設備で必要な電力を賄う。

また多目的の排熱を活用している。
・蒸気 ・冷水 ・純水井水
・圧縮空気


 ●シャープ亀山工場
 亀山第一工場 稼動 2004.1
 亀山第二工場 稼動 2006.8

シャープの液晶パネルから液晶テレビまで一貫生産する世界初の垂直統合型工場。

天然ガスのコージェネレーションシステム

CO2の削減、省エネルギーに貢献。
負荷の少ない冬季に集中的にメンテナンスをしている。

燃料電池システム、太陽光発電システムも併用

 

 ●JFE(川崎重工業)岐阜工場
 稼動 2004.8

航空宇宙関連製品の生産工場

熱量比可変形コージェネレーションシステムを導入

岐阜工場の約1/4に相当する電力と、年間を通じて最低限必要な12t/hの蒸気を供給する。
システム導入前に比べて年間CO2排出量を14%削減できた。工場全体では約7%の省エネ率向上となった。


 ●ヤンマー 尼崎工場
 稼動 2004.10

ガスコージェネレーション導入

・トップクラスの高発電効率の希薄燃焼ミラーサイクルエンジンを採用し、発電端効率40%以上を達成

・コンパクトで省スペースでの設置が可能

・オールインワン方式、システム設計工数の削減、現地工事削減、省エンジニアリング化

・環境にやさしい低NOx
・環境にやさしい低騒音仕様
 


 ●サミット美浜パワー

本発電設備は、JFE(川崎重工業)製のL20Aガスタービンをコアにした「電源コージェネレーション」で、関東地区のコンビナートで実施するオンサイト熱電供給事業向けに納入したもおです。50MW級コンバインド型コージェネレーションシステム

国内の熱電併給は、従来 一工場単位での自家消費が一般的でしたが、本発電設備は、電力会社を経由せずにコンビナート内複数の工場に電気を供給するとともに蒸気を供給している。さらに、電力会社のネットワークを経由して発電電力の一部を特定規模電気事業者であるサミットエナジー(株)に売電しており、このクラスの発電所としては他に例を見ない新しい事業形態です。

単独工場による導入で分散型発電メリットが十分活かされなくても、複数工場へのエネルギー供給による発電設備の能力を最大限に発揮でる。

◎このような事業体が分散型発電分野における儲かる確率の高い事業体の一つです。
 

 ●広島ガス廿日市工場

広島市を中心に広島県内の5市とその周辺42万7千戸(2008)のお客様に都市ガスを供給。
その主力工場が廿日市工場です。

国内初のピットイン式LNG貯槽を設置している。限られた敷地を有効活用するために製造設備をコンパクトに配置していることなどの特徴がある。LNG取扱量は年間約30万トン、LNG気化器はシェル&チューブ式気化器4基(いすれも熱源は温水)でガスの需要に対応している。

高効率の大型ガスエンジン(5,500KW×2)で発電して工場内電力使用量全量を賄い、余剰電力をPPS(特定規模電力事業者)へ卸売り供給している。またエンジン排熱は温水により、排ガスボイラー、及び潤滑油系・冷却水系熱交換器から回収してLNG気化用熱源として利用、既設温水ボイラーの燃料使用量削減に寄与しえいる。
  

 

 

 

 

□浄水場

□マイクログリッド

 


●大阪府大庭浄水場


大阪府の工場用水の大部分を供給する基幹浄水場

導入の狙い
1.工業用水の安定供給からみた予備電源の確保(電源の二重化)
非常時における用水の安定供給面から自家発電設備としてコージェネレーションシステムを採用
2水道残渣の減量化・有効利用(環境にやさしい水づくり)
脱水効率の高い脱水機を採用するとともに、コージェネレーションシステムを採用し、排熱蒸気を利用して乾燥設備を組合せ、水道残渣の減量化と園芸用土等への有効利用を図ると共に、埋立処分量の削減を推進
3.CO2排出量の削減
総合効率の高い天然コージェネレーションシステムうぃ採用し、CO2の削減をおこなった。

具体的効果
浄水場で発生する年間約10.000トンの水道残渣を乾燥させ、含水量を約60%から35%に低減し、その効果は年間約4,000トンの水道残渣が原料できる。
水道残渣搬出用ダンプトラックの運行台数が減少し、ダンプの排出CO2が削減できる。
商用電源の一部については自家発電への振り替えによる効果として、年間約4,000万円の経費削減
 

●清水建設技術研究所

マイクログリットの実証と導入

清水建設は技術研究所において一つの実験棟を電力供給対象にして、マイクログリットの考えを取り入れた小規模マイクログリッド試験設備を構築し、商用系列に対するアンシラリーサービース依存を低減させるべく有効電力の負荷変動分うぃ供給可能なマイクログリッドを志向して開発を進めている。分散型電源の出力強調運転による負荷変動補償を試験中。

導入分散型電源は、ガスエンジン350KWならびに90KW、ニッケル水素電離200KW-2hrs、電気二重層キャパシタ100KW-4sec



 




 

 

 

 

 

□バイオマス利用(LNGとの併用)


●アサヒビール神奈川工場
竣工 2002.5 

「地球・地域・人との調和を考えた環境創造工場」をコンセプトにしている。


2008年までのCO2排出量を1990年度比で10%削減する目標にして書く工場でコージェネレーションシステムや省エネ設備の導入、燃料転換(天然ガス化)を推進。

神奈川工場は 2004年1月にガスコージェネレーションシステムを導入。

バイオマスエネルギーをガスエンジン等、原動機の燃料として有効利用するためには、熱分解ガス化溶融ごみ処理の過程で発生する「熱分解ガス」、ビール会社などの食品会社及び下水処理場がら発生する「消化バイオマス」、間伐材、おが屑から発生する「木質バイオマス」などメタンガスを主成分としたガスがが考えられる。ガス量、ガス発熱量一定に内燃機関で安定した発電が行えるために、工場内の嫌気性排水処理設備から発生する消化ガス(発酵ガス)と都市ガスをプレミックスし内燃機関の燃料とする、混焼式ガスエンジンコージェネレーションシステムを採用。
 

●キリンビール 横浜工場
導入 2004.6

排水嫌気処理から得られるバイオガスを最大限に有効利用する新しい混焼システムを開発。

ビール工場の排水嫌気処理から得られるバイオガスは発生量が時間と共に変動する。そのために、ガスエンジンを負荷に応じて安定して稼動するために燃料の不足分は、都市ガスを混合し行う必要がある。
バイオガスと天然ガスという異なる性状のガスを混焼する際には、混焼率変化に伴う出力変動、空燃比変動等克服必要技術課題がありましたが、予め空気で希釈し、ガスエンジンにおける燃焼性をバイオマスガスのそれと限りなく近づける方法を採用。

(株)エネルギーアドバンスがこのシステムと1MWクラスのコージェネレーションシステムを組み合わせて、バイオガス混焼高効率ガスコージェネレーションシステムが稼動した。

 

 

 

 

□ホテル

●京都センチュリーホテル
竣工 1981.4

京都駅前にある観光やビジネスに便利なシティホテル。
熱源設備のリニューアルにあわせて省エネ機器としてマイクロコージェネレーションを導入

 
●R&Bホテル熊本下通
竣工 2002.4

ワシントン通りの「ワシントン」
熊本市内一番の繁華街「下通アーケードの南端
貯湯タンクの加熱にコージェネレーションの排熱とボイラを併用システム。排熱を優先し、発電用は主に電灯付加

 

 

 

 

□病院 


●国保直営総合病院 
君津中央病院
竣工 2003.3

旧病院の老朽化と狭隘化にともない、高度医療や特殊医療に対応できる地域の中核病院として新病院を建設。
環境に優しく、省エネルギー性に優れたコーガスジェネレーションシステム(CGS)を採用し、発電すると同時にエンジンジャケット冷却水とエンジン排ガスから排熱を93度で回収し、冷暖房・給湯に利用している。






●医療法人仁愛会新潟中央病院

導入 2003.6
マイクロタービン導入



 

●宏潤会 大同病院
運転 2003.8
ミラーサイクルガスエンジンとりん酸形燃料電池の高効率複合コージェネレーション運転
電気50% 給湯80%、空調10%程度をシステムで賄う


●関西医科大学附属枚方病院
竣工 2003.9


災害拠点病院としての天然ガスコージェネレーションの導入による、地域貢献

電力供給は特高22kw・予備選の2系列を引きこみ受電、天然ガス供給の阪神大震災でも被害のなかった震災に強い中圧A引き込みにより信頼を高めている。そのエネルギー供給のもと天然ガスコージェネレーションシステムは震災等による万一特高の本線・予備線ともに断線し、長時間停電するような場合があった場合でも、非常用自家発電が非常用付加をするのと引き続き、天延ガスコージェネレーションシステムが保安用付加をバックアップする役割を担う。その時発生する排熱は震災時でも冷暖房用熱源として活躍できる。もし、このシステムでさえ震災で異常が生じても、回路設備が明確把握できているため、緊急短時間復旧対応ができる。

 


●横浜総合リハビリテーションセンター

新横浜地区の共通の人工基盤上にある3施設「障害者スポーツセンター文化センター横浜ラポール」「横浜リハビリセンター」、「横浜市総合保健医療センター」から構成さえている。

築10年以上が経過して、個別に回収した場合、各ピーク付加にあわせた設備容量を選定すると、設備投資額が大きくなることが予想された。従来は個別に供給していた電力、冷温熱を相互利用できるシステムとして、更新を必要とする設備容量を最小限にこさえることが出来た。

従来システムと天然ガスコージェネラーションシステム(CGS)が稼動している昼間は、夏期には排熱を利用いた超省エネ型ジェネリンク(排熱投入型ガス吸熱冷温水機)を活用。冬期は排熱を温水として使用、温水プール加湿にも利用等、熱を融通することで、熱付加に応じた熱源機の最適運転や、電力供給の節電最適化もでき、CO2排出量も3施設分担で管理しながら減少できた。

◎地域の老朽化施設の複合共有方式でCO2対策電力節電、熱量制御を投資コストを低減して実現できる方法の一つです。
        2011.07.15A支援ms

 

 

 

 

□福祉施設  


●養護老人ホーム「駿河荘」
電設 1982.5.1

小型で高効率な発電装置が出てきました。
燃料電池コ-ジェネレーションの導入
 


●福祉プラザさくら川
工期 2004.9.1〜2006.3.31

コージェネレーション設備

東京都港区新橋六丁目の旧区立桜川小学校跡地に建設された、高齢者と障害者がともに活用し有効な「共生」の考え方で、特別養護老人ホーム、介護保険施設及び知的障害者更正施設を合築した大規模複合保健福祉施設。

電気設備、熱源設備、空調設備、衛生設備(給水、給湯、ガス)
 

 

 

 

 

□レジャー施設


●神戸花鳥円
開園 2006.3

神戸市の埋立地ポートアイランド2期島に施設面積16,000m2の巨大ガラスハウスを建設、鳥や鼻をテーマにした癒しのテーマパーク

過去の4施設は「油吸収冷温水機+油ボイラ」の組合せでしたが、5施設めを天然ガスマイクロコージェネレーションシステムを導入

ガラスハウス内では球根ベコニア、フクシア、熱帯性スイレンなどの園芸植物とフクロウ、カモ、クジャク、ペンギンなどの鳥を育て観光に供している。


◎放射能等外部環境に影響されない、ガラスハウス空間で温度調整、電力、太陽光と人工光を併合するといきものづくりの工場が、生産の中の中のエネルギーコスト低減の方向の一つです。
      2011.7.15A志援ms
 


●鳥飼の里温泉
(大阪府摂津)
公衆浴場 竣工 2001.7 

天然ガスはCO2やNOxの排出量が少なく、環境に優しいエネルギーということで1号店「箕輪の里温泉」に引き続き「鳥飼の里温泉でもガス空調を採用。コストのことも考えて発電機能がついたGHPハイパワーマルチとマイクロコージェネレーション「ジェネライト」の排熱は、温泉のガラン、シャワーに利用、ガスボイラの稼働率を下げて省エネを図っている。
ジェネライトはタイマー運転のため自動停止、パートタイマーが多いため、難しい操作は不要で、好評。
ボイラの専門管理者が必要ないので人件費の削減に繋がる。


◎複合工場内の各種調整は、集中制御室で、80%まで管理し、いきものづくりの場合は、20%を人海で微調整、生産物ごとの成長のゆらぎに個別対応し、その記録の累積が手順マニュアルの高品質制度の方向へ改善できる。 
    2011.7.15A志援ms

 

 

 

 

 

□住宅


●ロイヤルコート大谷地ステーション   竣工2001.6

札幌都心から地下鉄で16分、駅から徒歩1分の優れた立地条件の分譲マンション。
マンションコージェネレーションの導入

大和ハウス工業が地球環境への負荷が少なく、生活を快適にする技術、商品の開発を通して社会に貢献するをコンセプトに、環境性、省エネ性に優れた天然ガスコージェネレーションを採用。このマンションは、暖房、給湯システムに寒冷地での大規模マンションならではの住棟セントラルシステムが採用されている点がコージェネレーションの導入に適している。また、全国初のマンション建物一括受電を実現したため、従来の共用部のみへの系統連携に対して発電機の運転が格段に改善された。



 


 ●酉島リバーサイドなぎさ街
竣工 1999

マンションコージェネレーション

コージェネ発電は、エレベーター、共用部照明などの共用部のみに供給熱は専用に設置した熱媒配管を通して80度の熱媒水として各住戸に供給される。各住戸には熱交換器ユニットが設置され、熱媒水の熱を住戸内の暖房(乾燥)、給湯に利用する。なお、この熱媒水の循環動力にコージェネレーション発電電力が使用される。
各住戸のガス料金は床暖房、浴室暖房乾燥器、ガスコンロを設置しているために、地元ガス会社の「ほっと料金まるごと割引」が適用される。電気料金は、建物全体で一括受電するので「業務用高圧料金」が適用される。一括受電した電気は、コージェネレーションの発電電気と系統連系し、管理組合より、各住戸に供給される。各住戸の電気料金単価については管理組合にて決定されるが、仮に電力会社の電気料金を適用すれば(業務用高圧料金との)差額分は管理組合のメリットとなる
 

 

 

 

 


□地域冷暖房

電力が安定供給時代から、節電時代、発電機能の派生した冷暖房を事業とすることから、大口需要家向けの売電の副産物としての熱利用に事業のコアを変えないと、節約ムダはしないとき冷暖房の需要増加は?
 


●名古屋栄三丁目北地区地域冷暖房
熱供給事業法の適用を受けて、1990年に供給開始

●豊洲三丁目地区地域冷暖房

豊洲地区再開発に伴う、豊洲IIHIビルへのコージェネレーションシステムの導入

 

 ●幕張新都心イインターナショナルビジネス地域冷暖房

(株)エネルギーアドバンス幕張地冷
の事業





 

 

 

 

 

 

 

 

天然ガスコージェネレーション計画・設計マニュアル2008 日本エネルギー学会より

 

 

 

 



 

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