コージェネレーションとは

コージェネレーションについて

コージェネレーション(熱電併給)とは、石油やLPガス、LNGなどを燃料として、エンジン、ガスタービン等の内燃機関によって発電を行いながら、発生した廃熱も回収することで、高いエネルギー効率を得ることができるシステムのことです。

日本では略称の「コージェネ」または「熱電併給」と呼ばれ、海外では「Combined Heat and Power」「CHP」または「Cogeneration」と呼ばれています。

その中で天然ガスやLPガス、バイオガス等のガス燃料を使用するものをガスコージェネレーションと呼びます。

従来の発電システムでは、エネルギー効率が40%程度に留まり、投入したエネルギーのおよそ60%が排熱として捨てられていましたが、ガスコージェネレーションは発生した排熱を給湯、空調、蒸気などに有効活用するため、ガスエンジン単体での運転と比べて、エネルギー総合効率を75%~85%まで高めることが可能です。

そのため、省エネルギー、環境負荷低減に大きく貢献すると共に、燃料費を大幅に削減することができます。CO2(二酸化炭素)排出量は従来の火力発電+ガスボイラーによる熱電供給と比べて、約36%もの削減が可能になります。(一般財団法人 コージェネレーション・エネルギー高度利用センター調べ)

このようなシステムは一般的にコージェネレーション(Cogeneration)や熱電併給システムと呼ばれていますが、「Combined Heat and Power」の頭文字を取った「CHP」という名称もよく用いられます。

コージェネレーションの導入は主に産業分野で進められていますが、最近は民生分野での導入も見られ、ホテルや病院、商業施設といった熱源の利用率が高い業種でコージェネレーションの活用が進むとともに、民生需要に合わせた小型のコージェネレーションシステムも開発されています。

また、国の政策としてコージェネレーションの推進が定められており、平成26年4月に閣議決定された「エネルギー基本計画」や、平成27年7月に公表された「長期エネルギー見通し」では、電源構成の多様化や災害対策としてコージェネレーションシステムの導入推進を図るとされています。

再生可能エネルギー(バイオガス・バイオマス)によるコージェネレーション

バイオガスプラント

近年では内燃機関を使ったコージェネレーションの他に、低炭素社会実現の切り札となる燃料電池や再生可能エネルギー(太陽光・バイオガス・バイオマス)を活用したコージェネレーションシステムの開発も進んでいます。

バイオガスは下水処理場から発生する下水汚泥や、食品工場から発生する食品廃棄物、農業・畜産業から発生する畜産廃棄物・農業廃棄物などを原料とし、嫌気性微生物の働きによってメタンガスを発生させ、ガスコージェネレーションの燃料とします。

バイオマスは林業で発生する木質廃材・間伐材・廃棄物などをボイラーで燃焼させ、コージェネレーションによる熱電供給を行います。

メタンガスが主成分のバイオガスや、木質資源を活用したバイオマスによるコージェネレーションは、化石燃料を使わないため環境負荷が小さく、生物由来の自然循環型資源を燃料とするため、地球温暖化の原因となる二酸化炭素排出量を削減することができます。

コージェネレーションによるピークカットとBCP対応

コージェネレーションを利用したピークカット運転によって夏季・冬季の契約電力を下げ、電気料金を削減することが可能です。

さらに、排熱利用による冷暖房機器のピークカットを行うことで、契約電力量を大幅に削減することができます。コージェネレーションによるピークカットは、自家発電と排熱利用の相乗効果により、一般的なピークカットを上回る効果が期待できます。

コージェネレーション ピークカット

さらに、非常時や災害時でもエネルギー供給が可能なLPガスを燃料とすることで、BCP 事業継続計画(Business Continuity Plan)に対応します。

コージェネレーション BCP対応

多くの企業では、電気・ガス・水道といったライフラインが災害によって被害を受けると、事業の再開はできません。また、中小企業では自家発電設備のような代替手段を確保することも困難です。

しかし、BCPの導入に伴い、非常用の熱源や発電機を設置して、電力の確保を自社で行う企業も増加しています。ガスコージェネレーションであれば、非常時におけるエネルギー供給の対応も可能です。

ガスコージェネレーション 導入事例