コージェネレーション

コージェネレーションとは

コージェネレーション、またはコジェネレーション、英語ではcombined heat and powerともいわれる。これは、内燃機関、外燃機関等の排熱を利用して動力・温熱・冷熱を取り出し、総合エネルギー効率を高める、新しいエネルギー供給システムのひとつである。略してコージェネ、コジェネとも呼ばれ、熱電併給(ねつでんへいきゅう)、古くは熱併給発電(ねつへいきゅうはつでん)ともいった。
日本においては、京都議定書の発効に伴い、製造サイドとして電機メーカーやガス会社が、需要者サイドとしてイメージ向上の効果も狙うスーパーマーケットや大エネルギー消費者である大規模工場などで関心が高まっている。

導入条件

建物内部で必要となる熱量を電力量で割った値を熱電比という。熱電比は建物の用途によって異なり、ホテルや病院では大きく、オフィスビルやデパートなどでは小さい値となる。コジェネレーションシステムによって供給される熱電比が、建物の需要する熱電比と大きく異なる場合がある。このような場合、コジェネレーションを導入してもエネルギーを有効に利用することができない。また、住宅など熱需要の大きい時間帯と電力需要の大きい時間帯がずれている建物もある。このような場合も大きな省エネ効果を期待することはできない。建物の用途に合せて、生成する熱電比をある程度変化させることの出来るコジェネレーションシステムも存在する。

コージェネレーションの分類

コージェネレーションは、以下のように分類される。

ガスタービンエンジンシステム

発電用ガスタービンエンジンにより排出される排気によって蒸気を発生させる。 蒸気吸収冷凍機で冷熱を製造したり、蒸気使用設備で有効に使用される。 特にガスタービン発電機と、その排熱を利用した蒸気タービン発電機を複合した発電をコンバインドサイクル発電という。
発電効率15~33パーセント、総合効率で65~75パーセントが可能である。

ガスエンジンシステム

発電用ガスエンジンの排気排熱ボイラで蒸気を製造したり、エンジン冷却水で水道水を加熱し給湯する。
蒸気を蒸気使用設備で使用したり、蒸気吸収冷凍機で冷熱を製造したりする。また、温水を温水使用設備や給湯で使用したり、温水吸収冷凍機で冷熱を製造したりする。発電効率27~45パーセント、総合効率で65~85パーセントが可能である。
ガスエンジンでヒートポンプを駆動する形式もある。

ディーゼルエンジンシステム

発電用ディーゼルエンジンの排気排熱を蒸気製造や給湯に利用する。また、エンジン冷却水で水道水を加熱し、給湯に使用する。
蒸気は、蒸気使用設備で使用したり、蒸気吸収冷凍機で冷熱を製造することにつかわれる。また、温水を温水使用設備で使用したり、温水吸収冷凍機で冷熱を製造したりする。発電効率35~40パーセント、総合効率で70~75パーセントが可能である。

燃料電池システム(ねんりょうでんち)

天然ガスから取り出した水素と空気中の酸素から電気を作り出す。その際に発生する熱を蒸気や温水として回収する。発電効率 3565パーセント、総合効率で80パーセントが可能である。排ガスもなく、騒音や振動も少ない。大型で高効率のものは現在、実証実験段階にあるがコストが問題である。

エコウィル

都市ガスやLPガスを燃料とするガスエンジンで発電を行い、その際に発生する排熱を給湯などに利用する家庭用コージェネレーションシステムで、「エコウィル」はその愛称である。電力各社がオール電化でガスの市場を侵食している事に対抗し、逆に電気の市場にガスが乗り込む格好になっている。ガス会社ではオール電化と比べ、常時即座に大量の熱湯を供給可能な事、電気使用量が減り光熱費の削減を図れる事、発電時の排熱を有効利用するため、二酸化炭素排出量が少なく環境に優しい事をPRしている。
  • メリット
    • 発電で発生した排熱を直接有効利用できるため、排熱を利用しない火力発電や原子力発電と比べて環境に優しい。
    • ガス会社によっては、ガス料金の割引を受けられる。
    • 発電した分、電気使用量が減るため、電気料金が安くなる。
    • 補助熱源機を組み合わせて使用するため、湯切れの心配がない。
    • 補助金制度がある。ちなみにエコキュートは42000円、エコジョーズは23000円しか出ないが、エコウィルは13万8000円。補助金に対しエコキュートに比べ有利性がある。東京ガスのカタログにより。

  • デメリット
    • 発電時の排熱で貯湯タンク内のお湯を温めるシステムであるため、貯湯タンク設置スペースが必要。
    • ガス給湯器と比べるとイニシャルコストが高い。1機あたり82万円しかしエネファームに比べると大幅に安い
    • 一定期間ごと(6,000時間または3年間のいずれか早い方)に定期点検が必要。
    • 貯湯タンクのお湯が沸ききると発電を止める仕組みのため、お湯の使用量が少ない季節は発電量が減少する。
    • 発電できる電力は最大でも1kW(1,000W)程度。
    • 停電時には発電できない。




  • 最終更新:2009-08-27 21:41:34

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