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1 自然エネルギー財団シンポジウム 日本におけるスマートエネルギーネットワーク構築への取組 2013 年 11 月 7 日 東京ガス株式会社代表取締役副社長執行役員村木茂

2 スマートエネルギーネットワークの概要とそのもたらす価値 スマートエネルギーネットワーク : 天然ガスコージェネレーション (CGS) や再生可能エネルギー等の分散型エネルギーシステムから発生する熱と電気を エネルギーネットワークと情報通信技術 (ICT) を活用して 建物単位 地域で面的に最適利用し 省エネ 省 CO2 と BLCP 等の付加価値向上 系統電力のピークカットを実現する次世代エネルギーシステム スマートエネルギーネットワークのイメージ LNG 基地再生可能エネ CGS 導入による省エネ 低炭素化 再生可能 未利用エネルギーと天然ガスを融合 ごみ焼却場 熱供給ライン バイオマス発電 CGS SENEMS 風力発電 天然ガスパイプライン ICT 技術 (xems) を活用した省エネ 需給調整 系統電力ネットワーク 発電所 BLCP 等の付加価値向上 重点施設 周辺地域への電力 熱の供給 電力ピークカットによる電力系統の安定化 系統電力の負荷平準化 ガス空調 太陽光発電 CGS SENEMS CGS BEMS 熱供給ライン HEMS HEMS 熱供給ライン SENEMS:Smart Energy Network Energy Management System

3 分散型エネルギーシステムの普及に向けた取り組み < 分散型エネルギーシステム普及の効果 > 1 早期の電力需給安定化と電力総コストの削減 ( 短期立地が可能なコージェネ導入促進で 2030 年に 3,000 万 kw( 電力供給の 15%)) 2 都市 地域 産業の競争力向上 ( 防災性 減災性 事業継続性 (BCP) の確保 ) 3 再生可能エネルギー 未利用熱エネルギー導入促進による省エネルギー CO2 削減の推進 高効率天然ガスコージェネ活用によるエネルギーシステムの再構築 ( 産業界 ) - 低価格なエネルギーの確保 - 工場操業安定化に寄与する自立電源の確保 - 企業成長に資するエネルギービジネスへの挑戦 ( 地方自治体 ) - 安定かつ低廉なエネルギー供給による地域の魅力度向上 - 企業誘致による地域の持続的な活性化 ( 都市開発事業者 ) - エリアの防災用 緊急用自立電源の確保 - 魅力的かつ高機能なまちづくりによる不動産価値の向上 工場電源コジェネモデル 工場団地モデル 都市開発モデル 2

4 工場電源コジェネモデル ( 産業競争力の向上 ) 熱多消費産業界 ( 鉄鋼 化学 製紙 食品など ) が主体的に推進 老朽化したコジェネの高効率化更新および高効率コジェネの追加設置を実施 最新型コジェネは発電効率が高いため 熱の発生量に対する発電量が大幅に増加 発電の際に発生する廃熱を全量工場内で利用し 余剰電力を系統に外販 熱多消費工場 従来型システム 最新型コジェネ 導入規模 3~10 万 kw/ 件 設備更新 スチームタービン ガスエンジン ガスタービン 各サイトへ発電指令 新たな電力取引市場 電気 熱 集約した電力 アグリゲーター 中圧ガス導管 複数サイトの余剰電力を集約することでコジェネ ( 小規模電源 ) からの電力供給を促進し 電力需給安定化への貢献とコジェネ採算性向上を図る 3

5 工業団地モデル ( 企業誘致 ) 地域エネルギーサービス事業者および地方自治体が主体的に推進 工業団地の一画に 3~10 万 kw 級の地域発電所を建設 発電の際に発生する廃熱と発電電力の面的利用を図ることで低コストで安定的なエネルギーを供給 工業団地からの余剰電力は系統に外販 工業団地 電気 熱 地域発電所 最新型コジェネ 既存 ガスエンジン ガスタービン 各サイトへ発電指令 新たな電力取引市場 工場 新規誘致 再生可能 新規誘致 工場 エネルキ ー 工場 清掃工場 廃熱 既存工場 既存工場 アグリゲーター 集約した電力 中圧ガス導管 エネルギーサービス事業者へ施設管理および運用のアウトソーシング化検討 電力市場を活用する際 発電計画作成等の管理業務代行や設備の定期修理時のバックアップなど 系統への電力供給を支援する 4

6 都市開発モデル ( スマートエネルギーネットワークの活用による都市機能の向上 ) デベロッパー 地域エネルギーサービス事業者および地方自治体が主体的に推進 エリア電力需要の 30~60% 程度の容量の最新型コジェネを導入し 自立電源確保による都市機能向上と省エネを実現 当面は 特定電気事業 * を活用 * 許可を受けた特定エリアに電力を供給する事業 ( 自己電源を全体の 50% 以上持つことが必要 ) ( 参考 ) エリア規模別省エネ性 (50% 自立電源ケース ) 中規模開発 大規模開発 延床面積 20 万 m 2 60 万 m 2 電力需要 10,000kW 30,000kW コジェネ規模 5,000kW 15,000kW コジェネの発電効率 43% 49% 省エネルギー効果 31% 34% 電力冷熱温熱 更なる拡張も検討 清掃工場 LNG 工場 自立分散型電源 ( コーシ ェネレーション 蓄電池等 ) 供給信頼性の高い中圧ガス導管 下水道熱 ( 低温未利用エネルキ ー ) 中圧カ ス導管 22kV 電力線 ネガワット取引 廃熱蒸気 温水 ( 高温未利用エネルキ ー ) 特別高圧送電線 < 今後の展開 > 市町村による低炭素まちづくり計画の策定段階から エネルキ ーの面的利用にも配慮した エネルキ ー 環境対策の一体的推進 ( コーシ ェネレーションの電気 熱 再生可能エネルキ ー 下水道熱 清掃工場廃熱等 ) スマートエネルギーネットワークを基盤とした自立型の低炭素まちづくりモデルを海外にも展開 5 発電所

7 横浜市磯子区の当社社宅を新設 (24 戸 ) し 最新設備を導入した集合住宅を利用して 2012 年度より実証開始 高断熱の躯体をもつ集合住宅に 再生可能エネルギー活用設備 ( 太陽光発電装置 太陽熱利用ガス温水システム SOLAMO) 家庭用燃料電池エネファーム 蓄電池等を導入し 電気 熱を住戸間で融通 エネルギーの見える化 家電の自動制御 住民の消費行動変化を促す最適制御等を行い コストを抑えて省エネ CO 2 削減の効果を高める方策を実証 太陽光発電 実証中ならびに構想検討中の事例 1 スマートハウス ( 磯子社宅 ) SOLAMO シェアルーフ HEMS SOLAMO バルコニー エネファーム CEMS 7

8 家庭用燃料電池の仕様比較 製造メーカー ( スタックメーカー ) アイシン精機 ( 京セラ ) JX ( 京セラ ) パナソニック ( パナソニック ) 東芝 ( 東芝 ) 燃料電池形式 SOFC SOFC PEFC PEFC 低格出力 700W 700W 750W 700W 貯湯量 90l 90l 146l 200l 貯湯温度 約 70 約 70 約 60 約 60 効率 定格発電 46.7%(LHV) 45.0%(LHV) 39.0%(LHV) 38.5%(LHV) 定格総合 90.0%(LHV) 87.0%(LHV) 95.0%(LHV) 94.0%(LHV) 耐久性 10 年耐久 10 年耐久 10 年耐久 10 年耐久 ( 連続 9 万時間 ) ( 連続 9 万時間 ) (DSS 6 万時間 ) (SS 8 万時間 ) SOFC: 固体酸化物型燃料電池 PEFC: 固体高分子型燃料電池 SOFC の発電効率は 将来的に 55% 程度まで向上する見通し 8

9 東京ガスのエネファーム事業ロードマップ ユーザー負担額 2020 年度目標 30 万台 ストック台数 エネファームの海外展開によるシナジー燃料電池自動車普及によるシナジー 補助金 集合住宅市場への導入 スマート化の推進 事業の自立化 導入期 国の目標 普及期 140 万台 530 万台 9

10 高効率化が進むガスコージェネレーションのラインアップ 家庭用 火力発電所の平均発電効率 小型業務用 ( ジェネライト ) 中大型 CGS ガスエンジン = 電力需要の旺盛なお客さま ( 業務用等 ) 向け = 熱需要の旺盛なお客さま ( 産業用等 ) 向け 火力発電所以上の発電効率を実現する高効率ガスコージェネも商品化 今後の 低炭素 高度防災都市づくり における導入が期待される 10

11 実証中ならびに構想検討中の事例 2 田町地区における検討事例 地区全体の低炭素化に向け スマートエネルギーセンター と 港区の公共公益施設等の 3 施設 を熱 電気 情報のネットワークで連携 ( 都市再開発エリアでのスマートエネルギーネットワークの構築は日本で初めて ) 将来的には 西側エリアの開発に合わせてスマートエネルギーセンターを設置 東側との連携により地区全体で約 45% の CO2 削減を目指す 高効率 CGS( カ スエンシ ン 業務用燃料電池 ) ヘ ストミックスの高効率熱源システムの採用 太陽熱 地下トンネル水等の再生可能エネルキ ー 未利用エネルキ ーの最大導入 有効活用 エネルキ ーセンターと公共公益施設等を ICT を活用して連係し エネルキ ー需給を一括管理 制御するシステム ( スマートエネルキ ーネットワーク エネルキ ーマネシ メントシステム SENEMS ) を導入 地域への熱供給事業で建物側の制御をするのは日本初の取り組み 熱の継続供給 防災拠点の保安電力への CGS からの電力供給による BLCP の構築 11

12 実証中ならびに構想検討中の事例 2 田町地区における検討事例 SENEMS( スマートエネルギーネットワーク エネルギーマネジメントシステム ) による需給制御 ICT を活用し 建物とスマートエネルギーセンターを連携し エネルギー需給を一括管理 制御する SENEMS を開発 SENEMS を活用し 外気状況 空調機等建物のエネルギー利用状況 熱源機の運転状況等を把握した上で スマートエネルギーセンターから リアルタイムに空調機制御を行う等による最適制御を行い エリア全体の低炭素化を図る エネルギーの見える化による スマートなエネルギー利用 を促す 田町地区のほか 豊洲埠頭地区 西新宿地区等への導入を計画 構想中 12

13 実証中ならびに構想検討中の事例 3 日本橋室町地区における事例 三井不動産が推進中の既存街区 ( 日本橋室町三丁目 ) の再開発において 自立分散型電源 ( 世界最高水準の高効率ガスエンジンコージェネ ) による電力 熱供給を行い BCP 貢献が高い都市防災力を飛躍的に高める取り組みを実施 ( 日本初 2019 年供給開始予定 ) 既存街区を含めた建物総延床面積は約 100 万m2 電源容量は約 5 万 kw 電気と熱を供給する スマートエネルギーネットワーク を構成し エリアの CO2 排出量を抑制 低炭素化を実現 東日本大震災でも供給が途絶えなかった中圧ガスラインを利用することで 系統電力の供給が停止した場合でも 各ビルの BCP に必要な電力を供給 ( 仮称 ) 日本橋室町三丁目地区市街地再開発地区 平常時 日本橋三井タワー 三井二号館 日本橋室町東地区 2-3 街区 COREDO 室町 都市ガスを燃料としたコージェネシステムにより発電 系統電力からの電気と併用 開発建物 電気 熱 熱 ( 冷温水 蒸気 ) 電気 三井本館 日本橋室町東地区 1-5 街区 発電には災害時の信頼性が高い都市ガスを使用 ガス 高効率発電機 ( コージェネシステム ) 廃熱 開発区域外開発区域外開発区域外 電力会社からの電気も使用 系統電力 高効率熱源機器 非常時 電気 系統電力が供給停止となった場合も中圧ガスラインからの供給により発電 開発建物 ガス 非常用発電機 電気 開発区域外 各ビルの非常用発電機とあわせて BCP 電源を確保 非常用発電機 出所 : 三井不動産資料より 13

14 実証中ならびに構想検討中の事例 4 ~ 西新宿地区における地域冷暖房の検討 ~ 複数地冷プラントの連携等の省エネ 未利用エネルキ ーのネットワーク化による活用 大型自立分散型電源の導入により CO2 の大幅削減 (40% 以上 ) とセキュリティを向上 ( 対象地域全体で約 30 万 t-co2 削減に相当 ) 清流復活再生水 広域蒸気ネットワーク 出所 : 東京都心市街地像研究会 地冷プラント設備更新 地冷連携 新エネルギー拠点 建物内省エネ対策 省エネ 地冷プラントの設備更新 複数地冷の連携 (2013 年 4 月新宿地冷と西新宿地冷間で熱融通を開始 ) 建物内設備に省エネ対策 未利用エネルギー活用 清掃工場廃熱を広域蒸気ネットワークを介して 地冷で活用 清流復活再生水を地冷プラントにて冷却水 熱源水として活用 セキュリティ対策 大型 CGS の導入 (4~6 万 kw) と自営線供給による地域のセキュリティ向上 (2012 年 12 月都庁へ自営線で 3,000kW 供給開始 ) 14

15 スマエネが提供する価値 15

16 コスト 便益 [ 億円 / 年 ] 平成 23 年 5 月 31 日まちづくりと一体になった熱エネルギーの有効利用に関する研究会 ( 第 2 回 ) 資料より まちづくりと一体となった熱エネルギーの面的利用 ~ 品川地区 ~ 清掃工場廃熱の活用 高効率エネルギーセンターの構築等により 大幅な省エネ 省 CO2 を実現可能 省エネによる直接的便益 ( エネルギーコストの削減 ) に加えて BLCP への貢献等の間接的便益も大きい < 検討地区の概要 > 都心中心地域 ( 区域面積約 400ha) オフィス 商業 ホテル 集合住宅等が混在 ( 延床面積約 880 万m2 ) 清掃工場が近接 - 未利用エネルギー ( 清掃工場廃熱 ) の有効活用を計画 各種の低炭素化対策 - 機器効率向上 太陽光 / 熱 高断熱化 地域コージェネ等 < 効果 > 民生部門のCO 2 排出量 ( 推定 ): 約 57 万 t-co 2 / 年のうち CO 2 削減ポテンシャル : 約 15 万 t-co2/ 年 ( 約 25%) ( 再開発街区の推計分を含む ) NEB: Non-Energy Benefit ( 間接的便益 ) 90 費用対便益 執務者の知的生産性の向上 ホテル街区 共同溝使用のニーズ JR 品川駅 鉄道車両基地 地域エネルギーセンター 地域コーシ ェネ 高効率地域冷暖房他 DHC 街区 水再生センター 広域蒸気ネットワーク 大学街区 清掃工場 コスト (C) 便益 (B) C,Bとも年額に換算 BLCP( 災害等非常時の業務 生活継続計画 ) への貢献 / 環境規制強化等のリスク回避 街区の不動産価値向上 / 地域経済への波及効果 CO 2 削減価値 / グリーン電力 グーン熱価値の創出 EB: Energy Benefit ( 直接的便益 ) = 光熱費の削減 出所 : カーボンマイナス ハイクオリティタウン調査委員会報告書 (2010.3) ( 委員長 : 村上周三 ( 独 ) 建築研究所理事長, 事務局 ( 一般社 ) 日本サステナフ ル建築協会 ) 16

17 東京オリンピック開催エリアにおけるスマエネ構築 オリンピック施設のスマエネ化により エネルギー需給を一体管理し オリンピックエリアでの安定的な運営に寄与 1 高いエネルギー自立度によるBCPへの貢献 2 省エネ 低炭素化 3 電力ピークカットによる系統電源への貢献 4オペレーションコストの低減などのコストダウン ヘリテッジゾーン 熱 電気のネットワーク化による効果 大規模コージェネ設置による低炭素化 高度防災対応 バックアップによるエネルギーセキュリティの向上 再生可能エネルギー 未利用エネルギーの利用拡大 暫定バックアップ ガス空調 ガスコージェネ BEMS SENEMS BEMS SENEMS 統合 SENEMS SENEMS (Smart Energy Network Energy Management System) 各建物 熱源の情報を集約 見える化 気温等の外部情報を加え 需要側と供給側 ( プラント設備 ) の最適制御による省エネ 非常時の BCP 制御 エネルギー集中監視 制御 電力負荷調整とゾーン間の電力融通によるピーク低減 ( バーチャルピークシフト ) 燃料電池 ホ イラー 選手村 BEMS ガスコージェネ SENEMS 清掃工場 ガスのネットワーク電気のネットワーク熱のネットワーク情報のネットワーク ガスコージェネ 東京ベイゾーン 17

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平成 27 年度補正予算中小企業等の省エネ 生産性革命投資促進事業費補助金 設備別省エネルギー効果計算の手引き 省エネルギー効果計算について 平成 28 年 7 月 2.0 版 平成 27 年度補正予算中小企業等の省エネ 生産性革命投資促進事業費補助金 設備別省エネルギー効果計算の手引き 平成 28 年 7 月 2.0 版 更新履歴 No. 版番 更新日 更新ページ 更新内容 1 1.0 2016/02/29 新規作成 2 1.1 2016/03/28 P.8 能力増減および設備数増減の取り扱い 例 4に注釈を追加 3 2.0 2016/07/29 P.5 6 3 次公募新たに補助対象に追加される

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