平成27年度コージェネ大賞優秀事例集

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あつとしよせ
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4 電力 : 廃熱蒸気 : 廃熱温水 : 冷房用冷水 : 暖房用温水 : 給湯用温水 : 5 6

民生用部門優秀賞寒冷地における自然エネルギーの活用と既存地域冷暖房と廃熱面的融通による高効率熱供給システム北海道札幌市システムの特徴北海道の気候特性を考慮した廃熱利用インタークーラー温水の融雪利用等や冬季の冷却塔によるフリークーリングで冷水製造冬季の冷房需要の約 70% をまかなうしエネルギーを有効利用既存コージェネプラント

6% 防災性電源セキュリティ性向上にむけ以下の取組み株式会社北海道熱供給公社 1 3 BOS 仕様のコージェネ中圧ガス導管を採用プラント補給水 2 重化等複数の取り組み既存コージェネプラントと連携しエネルギーセンター間で冷水のバックアップ運転が可能瞬時電圧低下時には連系遮断器を開放し CGS から重要保安電源へ電気を供給また

フリークーリングシステム利用と既存 CGS プラントとの連携による廃熱融通を図っている通常では利用されない低温水のインタークーラー廃熱やジャケット温水の余剰廃熱をボイラ補給水の加温や冬期の融雪に利用することで CGS 廃熱を多段階利用するシステムを構築し年間を通じて CGS 廃熱の利用率を高めているまた CGS 用冷却塔は自然エネルギー冬期の外気

台数 700kW 1台排熱利用用途冷水蒸気温水融雪温水供給ボイラ補給水加温燃料都市ガス13A 逆潮流の有無無し運用開始日 2014 年 8 月延床面積 68,000 電力ピークカット率 25.3% 一次エネルギー削減率 21.

5 民生用部門優秀賞寒冷地における自然エネルギーの活用と既存地域冷暖房と廃熱面的融通による高効率熱供給システム北海道札幌市システムの特徴北海道の気候特性を考慮した廃熱利用インタークーラー温水の融雪利用等や冬季の冷却塔によるフリークーリングで冷水製造冬季の冷房需要の約 70% をまかなうしエネルギーを有効利用既存コージェネプラント道庁南エネルギーセンターと冷水導管を接続した連携システムであり排熱効率を高めている連携後省エネルギー率 9.9% CO 2 削減率 10.6% 防災性電源セキュリティ性向上にむけ以下の取組み株式会社北海道熱供給公社 1 3 BOS 仕様のコージェネ中圧ガス導管を採用プラント補給水 2 重化等複数の取り組み既存コージェネプラントと連携しエネルギーセンター間で冷水のバックアップ運転が可能瞬時電圧低下時には連系遮断器を開放し CGS から重要保安電源へ電気を供給また遮断器を切替えることにより冷凍機を稼働させ冷水供給も可能既存コージェネプラントでも本プラントの運転監視運用が可能であり連携プラント監理の一元化を行い将来のスマートエネルギーネットワーク化の基盤整備施設管理効率の向上と省力化を図る概要札幌都心部に竣工した赤れんが前エネルギーセンターは天然ガスを燃料としたガスエンジンを採用し廃熱の多段階フリークーリングシステム利用と既存 CGS プラントとの連携による廃熱融通を図っている通常では利用されない低温水のインタークーラー廃熱やジャケット温水の余剰廃熱をボイラ補給水の加温や冬期の融雪に利用することで CGS 廃熱を多段階利用するシステムを構築し年間を通じて CGS 廃熱の利用率を高めているまた CGS 用冷却塔は自然エネルギー冬期の外気を活用したフリークーリングシステムを兼ね冬期の冷房負荷に対応するシステムを構築しているさらに既存 CGS プラントと冷水導管を接続した連携システムを構築することで両センター間による廃熱の相互利用や自然エネルギーの面的な有効活用が可能となり地域全体の省エネ省 CO 2 を図っている対象システムシステム概要原動機の種類ガスエンジン定格発電出力台数 700kW 1台排熱利用用途冷水蒸気温水融雪温水供給ボイラ補給水加温燃料都市ガス13A 逆潮流の有無無し運用開始日 2014 年 8 月延床面積 68,000 電力ピークカット率 25.3% 一次エネルギー削減率 21.7% エリアマップコージェネが供給できる電力熱を商用系統から給電熱源機から熱供給した場合と比較した時のエネルギー削減率 2 導入経緯札幌三井JPビルディング外観本事業は以下のように札幌市が進めるまちづくりと一体となって取り組むものであり札幌市が描くまちづくりを具現化していくものである 1 札幌駅大通駅周辺地域は都市再生特別措置法の改正を受け都市の国際競争力を強化する上で特に有効な地域として特定都市再生緊急整備地域に指定され環境負荷の低い新たなエネルギー有効利用都市の実現の一つとして位置付けられている 2 本プラントが設置される札幌三井 JP ビルディングは札幌市の地区計画決定を受けエネルギー有効利用都市の実現に向け熱電併給システム地域熱供給プラントの導入が整備方針として掲げられ環境負荷低減に寄与するコージェネ導入が決定された 7 8

民生用部門特別賞 3 新キャンパスへのコージェネレーション導入とそれを軸とした防災面での地域連携構築システムの特徴設備導入時の初期投資を抑えた学校法人での先導的な導入事例住宅建築物省 CO 2 先導事業補助金エネルギーサービスを活用し初期投資を抑えながらエネルギーサービス事業者が常駐管理することで高効率に設備を運用エネルギー効率向上に向けたスマート性又は

イオンモール茨木との連携し茨木市の防災公園へ給電が可能耐震性に優れた中圧ガス導管貯水槽設置排水機能確保など多岐に渡る設計配慮概要産官学協働での地域災害支援拠点立命館大学新キャンパスでは再生可能エネルギー太陽熱太陽光発電と常用非常用兼用コージェネレーションを組み合わせて節電電力ピークカット省エネルギーに取り組んだ

業者が一括で実施し効率的な運用と効果的なメンテナンス体制を構築している対象エリアシステム概要原動機の種類ガスエンジン定格発電出力台数 815kW 1台排熱利用用途冷房暖房燃料都市ガス13A 逆潮流の有無無し運用開始日 2015 年 3 月延床面積システム構成図 110,202 キャンパス内の建物全体電力ピークカット率 31.9% 一次エネルギー削減率 15.

6 民生用部門特別賞 3 新キャンパスへのコージェネレーション導入とそれを軸とした防災面での地域連携構築システムの特徴設備導入時の初期投資を抑えた学校法人での先導的な導入事例住宅建築物省 CO 2 先導事業補助金エネルギーサービスを活用し初期投資を抑えながらエネルギーサービス事業者が常駐管理することで高効率に設備を運用エネルギー効率向上に向けたスマート性又は面的利用の取り組み大阪府茨木市学校法人立命館株式会社 OGCTS 株式会社竹中工務店エネルギーセンターからキャンパス内の複数棟へ冷温水を供給しエネルギー効率向上太陽熱ソーラークーリング冷温水機コージェネ排熱を優先利用した省エネ運用防災性電源セキュリティ性向上の取り組み 1 非常用兼用コージェネの電力を学内の帰宅困難者地域住民の一時避難施設に活用防災面での地域連携茨木市イオンモール茨木との連携し茨木市の防災公園へ給電が可能耐震性に優れた中圧ガス導管貯水槽設置排水機能確保など多岐に渡る設計配慮概要産官学協働での地域災害支援拠点立命館大学新キャンパスでは再生可能エネルギー太陽熱太陽光発電と常用非常用兼用コージェネレーションを組み合わせて節電電力ピークカット省エネルギーに取り組んだ非常時にはコージェネの電力をキャンパス内帰宅困難者並びに地域住民の一時避難施設に活用し隣接する茨木市の防災公園にも給電が可能であるまた大型商業施設イオンモール茨木と茨木市の防災公園へ給電できるよう地域連携も行っている住宅建築物省 CO 2 先導事業補助金エネルギーサービスを活用し初期投資を抑えながら設備導入を行った主要設備の運用維持管理はエネルギーサービス事業者が一括で実施し効率的な運用と効果的なメンテナンス体制を構築している対象エリアシステム概要原動機の種類ガスエンジン定格発電出力台数 815kW 1台排熱利用用途冷房暖房燃料都市ガス13A 逆潮流の有無無し運用開始日 2015 年 3 月延床面積システム構成図 110,202 キャンパス内の建物全体電力ピークカット率 31.9% 一次エネルギー削減率 15.5% コージェネが供給できる電力熱を商用系統から給電熱源機から熱供給した場合と比較した時のエネルギー削減率 2 導入経緯立命館大学は新たな教学展開と既存キャンパスの高度化を目指して京都大阪の中間に位置する大阪府茨木市で総合的な新キャンパス整備を行った近畿圏の中核エリアに近接する立地特性も踏まえ整備コンセプトにアジアのゲートウェイ都市共創地域社会連携を掲げ市民開放施設も含有し大学と市民の交流の場を強く意識し地域に開かれた施設を目指したまた茨木市の防災公園やイオンモール茨木と連携し地域との繋がりを大切にするキャンパスづくりに取り組んだ 9 10

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産業用部門優秀賞天然ガスコージェネと木質バイオマスコージェネによる環境配慮型の省エネルギー BCP システム兵庫県赤穂市システムの特徴兵庫県内の間伐材未利用バイオマスを中心とした燃料設計による木質バイオマスコージェネとガスコージェネを併用し省エネ環境性と非常時のエネルギー供給を両立するシステムを構築

高速遮断器による瞬時電圧低下対策純水供給ポンプ 2 基は 77kVと 33kV の商用系統からの供給で１基は必ず動く設計に加え非常時の電力全てをガスコージェネが給電木質バイオマス停止時の熱供給も追い焚きバーナー小型貫流ボイラーで対処可概要システム構成図本システムは木質バイオマス発電設備ＢＴＧ

再生可能エネルギーの固定価格買取制度 FIT を活用して専用線により全量販売する抽気復水タービンからの抽気蒸気は製塩製造で全量利用するシステムとなっているまた非常時にはガスタービンで重要負荷に電力を供給するシステムであり加えて木質バイオマスボイラの停止故障時にはガスタービンの追焚により製塩製造

有り ST全量売電運用開始日 2015 年 1 月 GT 2015 年 7 月 ST 電力ピークカット率 69.0% 一次エネルギー削減率非常時の熱供給 63.

9 産業用部門優秀賞天然ガスコージェネと木質バイオマスコージェネによる環境配慮型の省エネルギー BCP システム兵庫県赤穂市システムの特徴兵庫県内の間伐材未利用バイオマスを中心とした燃料設計による木質バイオマスコージェネとガスコージェネを併用し省エネ環境性と非常時のエネルギー供給を両立するシステムを構築蒸気については製塩工程とガスタービンの吸気冷却での利用に加えて余剰蒸気を隣接する工場に供給を行なうことでコージェネを高効率に運用木質バイオマス発電設備から発生した電力はＦＩＴ制度を活用全量売電しながらも熱は構内で活用することで事業性向上を図る株式会社日本海水 1 3 BCP 対応高速遮断器による瞬時電圧低下対策純水供給ポンプ 2 基は 77kVと 33kV の商用系統からの供給で１基は必ず動く設計に加え非常時の電力全てをガスコージェネが給電木質バイオマス停止時の熱供給も追い焚きバーナー小型貫流ボイラーで対処可概要システム構成図本システムは木質バイオマス発電設備ＢＴＧと天然ガスコージェネレーション設備ガスタービンの融合プラントでありガスタービンで発生する電力はすべて構内で消費し蒸気については製塩工程とガスタービンの吸気冷却への利用に加えて余剰蒸気を隣接する工場に供給を行っている兵庫県に豊富に存在する木質を活用した木質バイオマス発電設備から発生した電力は再生可能エネルギーの固定価格買取制度 FIT を活用して専用線により全量販売する抽気復水タービンからの抽気蒸気は製塩製造で全量利用するシステムとなっているまた非常時にはガスタービンで重要負荷に電力を供給するシステムであり加えて木質バイオマスボイラの停止故障時にはガスタービンの追焚により製塩製造で使用する蒸気の供給を行い生産継続 BCP を図るシステムになっているシステム概要バイオマスコージェネ原動機の種類ガスタービン蒸気タービン抽気復水定格発電出力台数 7,650kW 1台 GT 16,530kW 1台 ST 排熱利用用途製造プロセス蒸気燃料都市ガス13Ａ木質バイオマス逆潮流の有無有り ST全量売電運用開始日 2015 年 1 月 GT 2015 年 7 月 ST 電力ピークカット率 69.0% 一次エネルギー削減率非常時の熱供給 63.4% 木質バイオマスは一次エネルギーとして計上せずコージェネが供給できる電力熱を商用系統から給電熱源機から熱供給した場合と比較した時のエネルギー削減率天然ガスコージェネ 2 導入経緯従来は PC 石油コークス焚きの蒸気ボイラーとスチームタービンでの BTG 発電設備から工場のエネルギーを供給していたがボイラーの老朽化に伴い新たなシステムの検討が必要であったそこで導入するシステムは環境負荷低減を配慮しエネルギーを最大限有効に使用し省エネルギー省コストを図り生産継続性 BCP を確保するシステムとした 15 16

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産業用部門特別賞工業団地における熱電併給による電源セキュリティ強化と省エネルギーシステムの構築茨城県神栖市鹿島動力株式会社 3 システムの特徴ガスエンジン CGS とガスタービン CGS 組み合わせ省コスト化の取組みガスタービン CGS を常時稼働とし増設分を含めたガスエンジン CGS4 基で DSS Daily start and stop や WSS weekly

高速遮断器を採用した瞬低対策都市ガス 2 重化高圧 / 中圧補給水確保 15 系統は瞬低や停電発生時には系統から解列し CGS から電力供給継続が可能 1 工業団地の需要家に web で電力の使用状況を見える化することで契約電力超過防止を促し超過時は需要家担当者にメールで連絡するといった運用面の工夫概要ビッグデータ解析により年次月次ベースの最適運転パターンの計画及び運用実施

11 産業用部門特別賞工業団地における熱電併給による電源セキュリティ強化と省エネルギーシステムの構築茨城県神栖市鹿島動力株式会社 3 システムの特徴ガスエンジン CGS とガスタービン CGS 組み合わせ省コスト化の取組みガスタービン CGS を常時稼働とし増設分を含めたガスエンジン CGS4 基で DSS Daily start and stop や WSS weekly start and stop 運用を行いガスエンジン CGS の稼働時間を減らすことでメンテナンス回数を低減 2 回 / 年 1回 / 年コスト低減の取組みとして補助金と利子補給を活用ガスエンジン CGS と商用電力の組み合わせを最適化することで安価な電力の供給工業団地 19 社に電力蒸気を供給する規模の大きさ防災性電源セキュリティ性向上にむけ以下の取組み BCP 対策が充実高速遮断器を採用した瞬低対策都市ガス 2 重化高圧 / 中圧補給水確保 15 系統は瞬低や停電発生時には系統から解列し CGS から電力供給継続が可能 1 工業団地の需要家に web で電力の使用状況を見える化することで契約電力超過防止を促し超過時は需要家担当者にメールで連絡するといった運用面の工夫概要ビッグデータ解析により年次月次ベースの最適運転パターンの計画及び運用実施 CGS 設備計 6 基ガスタービン CGS2 基ガスエンジン CGS4 基にて波崎工業団地各社へ電力を供給している CGS2 基増設により震災以降の電力供給安定化を達成すると共に夏季の大幅な電力ピークカットを達成したまた当社より波崎工業団地各社へ電力を供給する 20 系統のうち新たに 5 系統が商用電力と CGS 設備との系統連系に組み込まれ計 15 系統が商用電力の停電時などの影響を回避出来るシステムとなり波崎工業団地全体の電源セキュリティの一層の強化に繋がった増設ガスエンジンシステム外観システム概要原動機の種類ガスエンジンガスタービン定格発電出力台数 5,750kW 4 基 GE 8,160kW 2 基 GT 排熱利用用途蒸気温水ボイラ給水予熱燃料都市ガス13A A 重油逆潮流の有無無し運用開始日 1999 年 2 月 2012 年 7月機種により年度が変わる電力ピークカット率 74.9% 一次エネルギー削減率 22.2% 波崎工業団地と鹿島動力工業団地全体の電気系統図コージェネが供給できる電力熱を商用系統から給電熱源機から熱供給した場合と比較した時のエネルギー削減率 2 導入経緯茨城県波崎工業団地各社に電力及び蒸気を供給し電力に関しては CGS 設備計 4 基ガスタービン CGS2 基ガスエンジン CGS2 基を運用していたしかし東日本大震災以降の電力供給の不安定化及び夏季の電力需要逼迫に対応する為ガスエンジン CGS2 基 5 号 6 号の増設を判断し 2012 年 7月より営業運転を開始した 19 20

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技術開発部門特別賞高効率高出力低 NOx 化を実現した 450kW ガスコージェネレーションシステムの開発 3 期待される効果性能コストともに競争力が高く普及が期待できる産業

産業用の両面からニーズが高い 500kW 以下のガスエンジンコージェネレーションシステム以下ガスコージェネにおいて世界最高クラスの発電効率 42 の 450kW ガスコージェネを開

これらの効果によりイニシャルコストの削減とランニングコストメリットの増大をはかることができ投資回収年数を従来品に対して約 20% 短縮したまたレイアウトを見直し最適な機器配置としたことで

0% 排熱回収効率蒸気 + 温水回収蒸気17.5% 温水 21.0% 全温水回収 39.

15 技術開発部門特別賞高効率高出力低 NOx 化を実現した 450kW ガスコージェネレーションシステムの開発 3 期待される効果性能コストともに競争力が高く普及が期待できる産業業務の両市場の中でも小規模需要に導入しやすい商品発電設備開発項目三菱重工業株式会社東邦ガス株式会社 1 概要分散型エネルギーシステムの普及拡大に向けて業務用産業用の両面からニーズが高い 500kW 以下のガスエンジンコージェネレーションシステム以下ガスコージェネにおいて世界最高クラスの発電効率 42 の 450kW ガスコージェネを開発した本製品は高出力 kW 高効率化しつつ脱硝設備が不要となるレベルの低 NOx 化 O 2 =0% 200ppm を実現したこれらの効果によりイニシャルコストの削減とランニングコストメリットの増大をはかることができ投資回収年数を従来品に対して約 20% 短縮したまたレイアウトを見直し最適な機器配置としたことで従来品に対して設置スペースを 30 以上削減した対象システム 2 発電装置仕様原動機の種類ガスエンジン定格発電出力 450kW 発電効率 42.0% 排熱回収効率蒸気 + 温水回収蒸気17.5% 温水 21.0% 全温水回収 39.5% 燃料天然ガス開発機器の特長 2 段インタークーラ採用排熱回収効率向上蒸気温水回収システムフロー全温水回収システムフロー 2 段インタークーラ採用により排熱回収効率向上総合効率は蒸気 + 温水回収で 80.5% 全温水回収で 81.5% アドバンストコージェネレーション研究会の 2020 年の発電効率目標水準を達成脱硝設備不要化によるコスト削減省スペース化に加え最適な機器配置としたことで従来品に対してコンパクト化を行った設置スペースを 30 蒸気 + 温水もしくは 40% 全温水以上削減 BOS 機能や自立運転機能を有しており停電時の電力供給も可能起動時の突入電流保護機能としてソフトスタート仕様を搭載給気配管系統の最適化と制御システムの最適化を行うことにより初期負荷投入量が 21kW 分増え早期により多くの電力の供給が可能になった 27 28

ガス消費量 [%] 100 定格運転時 90 ガス削減率 80 41% 70 60 50 40

70 60 50 40 廃温水単独運転負荷領域 49% 30 20 10 0 0 10 20

16 ガス消費量 [%] 100 定格運転時 90 ガス削減率 80 41% 廃温水単独運転負荷領域 60% 冷房負荷率 [%] 廃熱回収無し時 COP1.35 廃熱回収有り時ガス消費量 [%] 100 定格運転時 90 ガス削減率 80 22% 廃温水単独運転負荷領域 49% 冷房負荷率 [%] 廃熱回収無し時 COP1.35 廃熱回収有り時 29 30

平成２５年度コージェネ大賞優秀事例集

平成２５年度コージェネ大賞優秀事例集 5 1 AWARD 013 3 AWARD 013 4 民生用部門 AWARD 理事長賞 013 東京イースト1におけるBOS高効率CGSの導入と大規模複合施設でのスマートエネルギーネットワーク構築について東京都江東区鹿島建設株式会社鹿島東京開発株式会社東京ガス株式会社株式会社エネルギーアドバンス 1 3 概要東京イースト1 は199年に竣工した地域と共生するオフィスやホテルコンベンションホール

平成27年度 コージェネ大賞優秀事例集

平成27年度コージェネ大賞優秀事例集