GX用語解説：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(CGS、熱電併給)とは、一つのエネルギー源(都市ガス・重油・水素など)から電気と熱を同時に取り出し、両方を有効活用する高効率なエネルギー利用の仕組みです。発電時に生じる排熱を給湯・暖房・蒸気などとして活用することで、発電のみを行う場合に比べてエネルギー全体の利用効率を大きく高められます。
結論から言えば、コージェネレーションは「発電の副産物である熱を捨てない」ことで省エネを実現する技術です。家庭用の小型システムは「エネファーム」と呼ばれ、燃料電池を用いたコージェネレーションの代表例です。
この記事の要点
- コージェネレーション=一つのエネルギー源から電気と熱を同時に取り出す仕組み。
- 発電時の排熱を給湯・暖房・蒸気などに活用し、総合的なエネルギー効率を高める。
- 家庭用小型システムは「エネファーム」と呼ばれ、燃料電池方式が代表的。
- 工場・病院・ホテルなど熱需要の大きい施設で導入効果が高い。
- 電力・熱・冷熱の3種を同時に供給する「トリジェネレーション」もある。
実務での使われ方
工場やホテル、病院のように、電力とあわせて蒸気や温水などの熱需要が大きい施設にとって、コージェネレーションは電気代の削減とエネルギー効率の向上を同時に実現できる設備投資です。特に、製造工程で常時蒸気や温水を必要とする工場では、導入効果が大きくなる傾向があります。
近年は、コージェネレーションを非常用電源として位置づけ、気候レジリエンス強化の一環とする企業も増えています。系統からの電力供給が止まった場合でも、自家発電により事業継続を図れる点が評価されています。
詳細説明
効率が高まる仕組み
火力発電所などの大規模発電設備では、発電時に生じる熱の多くが利用されずに排出されます。コージェネレーションは、この排熱を給湯・暖房・産業用蒸気として活用することで、投入したエネルギーに対する総合的な利用効率(電気と熱の合計)を70〜80%程度まで高められるとされています。
燃料電池型コージェネレーション(エネファーム)
家庭用の小型コージェネレーションである「エネファーム」は、燃料電池で発電し、発生する排熱を給湯に利用する仕組みです。都市ガスやLPガスから水素を取り出して発電に用いるため、災害時の自立運転にも一定の強みがあります。
中堅企業の最初の3歩
第一に、自社施設の電力需要と熱需要(蒸気・温水等)の両方を把握します。第二に、コージェネレーションの導入によるエネルギーコスト削減効果を試算します。第三に、非常用電源としての活用可能性もあわせて検討し、投資判断に反映します。
発電単独=約40% ／ 熱電併給=約70〜80%（総合効率）
出典:資源エネルギー庁
FAQ
Q1. コージェネレーションとは何ですか?
一つのエネルギー源から電気と熱を同時に取り出し、両方を有効活用する仕組みです。発電時の排熱を給湯・暖房・蒸気等に活用します。
Q2. なぜ効率が高いのですか?
通常捨てられる発電時の排熱を有効活用するため、投入エネルギーに対する総合的な利用効率を70〜80%程度まで高められるためです。
Q3. エネファームとは何ですか?
家庭用の小型コージェネレーションで、燃料電池により発電し排熱を給湯に利用する仕組みです。
Q4. どんな施設に向いていますか?
工場・病院・ホテルなど、電力とあわせて蒸気や温水の熱需要が大きい施設で、導入効果が高くなる傾向があります。
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