第4世代地域熱供給4DHガイドブック
骨子案
第4世代地域熱供給4DHフォーラムhttps://www.isep.or.jp/4dh-forum/
認定NPO法人 環境エネルギー政策研究所
2019年11月20日
環境エネルギー政策研究所
東京都新宿区四谷三栄町16-16
Tel 03-3355-2200 Fax 03-3355-2205
http://www.isep.or.jp/
環境エネルギー政策研究所

1

全体構成
国内外の地域熱供給の現状を踏まえて国内の課題を整理し、第4世代地域熱供給への方策を検討し、第4世代地域
熱供給ガイドブックとしてまとめる。

1. 第4世代地域熱供給の定義と意義
2. 第4世代地域熱供給の背景
3. 第4世代地域熱供給の設計コンセプト
4. エネルギー需給の脱炭素化とスマート化
5. 日本での第4世代地域熱供給の展開に向けて
6. 自然エネルギー100%への展開
7. 参考資料
環境エネルギー政策研究所

2

1. 第4世代地域熱供給の定義と意義•••

第4世代地域熱供給とは（定義）
長期目標(脱炭素・自然エネルギー100%)と熱ロードマップの重要性
電力と温冷熱の統合とスマートエネルギーシステム

環境エネルギー政策研究所

3

世界のエネルギー需要に占める自然エネルギー割合• エネルギー需要の約半分は熱(交通3割、電気2割)• しかし、熱利用部門では自然エネルギーの導入はほとんど進まなかった

熱利用

再エネ

環境エネルギー政策研究所

交通・輸送

再エネ

電力

再エネ

出典: REN21:GSR2019

4

欧州(EU28カ国)の自然エネルギー熱の普及率(2016年)

•
•
•
•
•
•

固体バイオマス: 79.3%
ヒートポンプ: 9.9%
廃棄物: 3.8%
バイオガス: 3.5%
太陽熱: 2.1%
地熱: 0.8%
環境エネルギー政策研究所

1. スウェーデン:68.6%
2. フィンランド: 53.7%
3. ラトビア: 51.9%
4. エストニア: 51.2%
5. リチュアニア: 46.5%
6. デンマーク: 41.7%
7. クロアチア: 37.6%
8. ポルトガル: 35.1%
9. スロベニア: 34.0%
10. オーストリア: 33.0%

出典：EurObserv’ER

5欧州各国の自然エネルギー熱利用の割合の推移

環境エネルギー政策研究所

出典：Eurostatデータより作成

6

欧州と日本の暖房度日(HDD:Heating Degree Days)比較と欧州の地域熱供給網
日本でも北日本の10道県で2500℃日を超える“Design and analysis of district
heating system utilizing excess
heat in Japan” Shin Fujii,
Takaaki Furubayashi and
Toshihiko Nakata
環境エネルギー政策研究所

7

デンマークの第4世代地域熱供給(4DH)の定義(1)• 管理のしやすさコスト削減のため、熱供給システムの温度を下げており、低温熱源の利用や地中熱利用などが可能となっている(第4世代地域熱供給)。

第1世代： 蒸気(<200℃)
第2世代： 高温水(>100℃)
第3世代： 温水(<100℃)
第4世代： 低温水(<50℃)

出所：Henrik Lund, et. al “4thGeneration District Heating(4GDH)
Integrating smart thermal grids into
future sustainable energy system” Energy
68(2014) 1-11
環境エネルギー政策研究所

8デンマークの第4世代地域熱供給(4DH)の定義(2)
第1世代
第2世代
第3世代
第4世代
年代
1880-1930年
1930-1980年
1980-2020年
2020-2050年
主な特徴
蒸気ベース、コ 加圧温水、大規 断熱パイプ、サ 低いエネルギー需
ンクリートパイ 模な施設
ブステーション、
要、スマートエネプ
計測・モニタリ ルギー、双方向地
ング
域熱供給
供給温度
＜ 200℃＞ 100℃＜ 100℃
50～60℃(70℃)
エネルギー効率 とても低い
低い
中程度
高い
熱源
石炭、廃棄物
石炭・廃棄物、 天 然 ガ ス ・ 廃 廃棄物・バイオマ
石炭・石油CHP 油・石炭、廃棄 ス CHP 、 集 中 型
物・石炭・石油 HP 、 産 業 排 熱 、CHP、産業排熱、
バイオマス、余剰バイオマス、大 風力発電、地中熱、
規模太陽熱
大規模太陽熱
蓄熱槽

蒸気蓄熱

蓄熱槽

蓄熱槽

太陽熱利用
冷房需要

無
無

無
無

有
無

環境エネルギー政策研究所

蓄熱槽、冷水槽、
季節間蓄熱
有
有
9

欧州EUの温冷熱戦略
Heating & Cooling Strategy

Heat Roadmap Europe
EU
地域熱供給 EU委員会
により欧州 エネルギー 温冷熱戦略
Heating &の建築物の 総局
熱供給のう (DG-ENER) Cooling
Strategy
ち50%を賄う可能性
出所: David Connolly(IrDEA)資料
環境エネルギー政策研究所

104DHからスマートエネルギーシステムへ

環境エネルギー政策研究所

11

2. 第4世代地域熱供給の背景• デンマークの地域熱供給の取り組みと第4世代地域熱供給• 欧州温熱ロードマップ(HRE2050)と地域熱供給の再評価

環境エネルギー政策研究所

12

欧州(EU)の地域熱供給• 人口あたりで最も地域熱供給の普及率が高いアイスランド(90%以上)• デンマークは60%以上で、ベラルーシ(70%以上)に次ぐ普及率
地域熱供給の普及率(人口あたり)2015年
63% デンマーク
13% ドイツ

50% スウェーデン

環境エネルギー政策研究所

出所：State of Green「デンマーク地域熱供給白書」 13

デンマークの地域熱供給の歴史•

バイオマス等の
自然エネルギー
地中熱
ヒートポンプ•

自然エネルギー
廃棄物(バイオマス以外)

石炭

天然ガス
油

環境エネルギー政策研究所••

オイルショック後の1979年に熱供給法が制定され、費用対効果に基づいたゾーニング(土地利用計画)を促進している。
これまでにデンマーク全土の熱需要の約50%、家庭用需要の約63%を地域熱供給でカバーするまでになっている(熱導管の総延長3万km)。
デンマークの火力発電は
CHP(熱電併給)のみであり、燃料としては、石炭が減少し、バイオマスの利用は増加しており、天然ガスは横ばい。
地域熱供給のうち、CHPが73％。残りは、電気のみのプラントか、太陽熱プラントであり、太陽熱プラントは増えている。

出典：デンマークエネルギー庁

14

デンマークの地域熱供給白書
State of Green「地域熱供給白書」• 地域熱供給の軸：使用燃料の柔軟性と安定供給• 計画と規制～前提条件：規制プロセ
ス、役割と必須条件• 熱源の多様化により持続可能性が確保される：エネルギーをスマートに利用するカギ• 蓄熱の必要性：経済的な節約と安定供給• 地域熱供給の未来：世界中の可能性の実現

https://stateofgreen.com/en/publications/district-energy/
環境エネルギー政策研究所

15

デンマークの地域熱供給の事例
Dronninglund村
Bronderslev町
Løgstør町
オールボー
Nordby/Mårup
(サムソ島)
コペンハーゲン周辺地域

環境エネルギー政策研究所

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デンマークの事例(1):オールボー地域の地域熱供給システム

オールボー地域熱供給会社 (34000ユーザー、最大需要800MW)

5.石炭火力CHP(500MW)
DHの約50%を供給

3.セメント工場の排熱(DHの約20%を供給)

4.人工湖(冷熱供給源)1. 蓄熱槽(1.2万m3)とポンプ室
環境エネルギー政策研究所

8.大学病院(新規需要先)7.廃棄物CHP(60MW)
DHの約25%を供給
17

デンマークの事例(2) ORCによるCHPの最新事例
デンマーク北部Bronderslev町でのスマート地域熱供給••••

木質チップ(年間43000トン)と太陽熱によるORC CHP(発電4MW、熱15MW)
冬季は木質バイオマスボイラー(10MW×2基)＋潜熱回収HP(6MW)=26MW
夏季は太陽熱CSP(熱出力17MW)によるORC稼働(年間15%程度)
設備投資額は45百万ユーロ(補助金は3百万ユーロで残額は2％の低利融資)

環境エネルギー政策研究所

18

デンマークの事例(2) ORCによるCHPの最新事例
デンマーク北部Bronderslev町でのスマート地域熱供給
CSP:17MW

ORC:4MWe

排ガス温度
15℃
蓄熱槽
8000m3HP:
6MW

Biomass:20MW

25MW
15MWth既存ガスCHP
15MWth環境エネルギー政策研究所

最大熱需要40MW(4600ユーザー)

19

デンマークの事例(3)：太陽熱地域熱供給(SDH)
Dronninglund村(デンマーク北部)

デンマーク国内で100以上のSDHが稼働

天然ガスCHP

地下式蓄熱槽64,000立米

太陽熱パネル37,573平米Dronninglund村(1300世帯)の太陽熱地域熱供給
運転開始: 2014年
太陽熱パネル：37,573平米
地下式蓄熱槽：64,000立米
化石燃料削減率：40%(目標50%)
環境エネルギー政策研究所

20

デンマークの事例(4)：地方都市の地域熱供給(ログスター町)
項目

情報

備考

わらボイラー

定格出力8MW

供給熱量比率62%

木質ペレットボイ
ラー
地域冷房プラント

定格出力8MW

供給熱量比率28

年間熱供給量75,000 MWh

最大出力34MW

蓄熱槽
供給戸数

1600㎥ × 2基 =3200 ㎥
約2500戸メーター数

断熱導管の総延長

約60km

平均熱損失24%

供給温度

75℃(冬季)、72℃(
夏季)
40℃(冬季)、45℃(
夏季)
Logstor 地域熱供給
会社
約4000人戻り温度
運営会社
Løgstør町の人口

定格出力500kW

環境エネルギー政策研究所

21

デンマークの事例(5)：
自然エネルギー100%島の地域熱供給(サムソ島)
太陽熱プラント(2500m2)

蓄熱槽800m3
熱供給設備
Nordby/Mårup

燃料

規模

事業費

太陽熱プラント
太陽熱・木質 いくつかの大規模 約3億2640万円
2500㎡・太陽熱蓄 チップ
消費家も含め、
熱タンク800㎥・
185の消費者
木質チップボイ
ラー900kW

環境エネルギー政策研究所

22デンマークの事例(6)：都市部の地域熱供給
コペンハーゲン周辺地域• 17自治体• 25地域熱供給会社• 送熱会社：CTR• ユーザー数：50万人• 年間熱量：34PJ(9.6TWh)• デンマーク全体の熱需要の約20%• コペンハーゲンの熱需要の98%をカバー

環境エネルギー政策研究所

出典：CTR資料

23

デンマークの事例(7): 第4世代地域熱供給への転換
アルバーツルンド(Albertslund)•••

1970年代以前のアパート(約7000世帯)は概して断熱性能が低く、快適な暖房を得るには高い温度の熱供給が必要になる。地域熱供給会社ではこれを踏まえ、既存アパートの高エネルギー性能化改修および低温地域熱供給への転換を2025年の脱炭素化を目標に進めている。低温化により熱損失を20%から10%に減らすことで収益が向上する計画。
アパートは、改修とともに低温地域熱供給へと接続される。送り温水は既存システムからの返り温水をシャント弁で55℃まで調整したものを供給する。コペンハーゲンエリアにある２つの大規模なプラントが熱源である。
消費者側は給湯に45℃の温水を利用できる。暖房には、改修時に整備された床下暖房とラジエーターを利用。レジオネラ菌は、熱交換器および温水システムに滞留する温水をごくわずかにすることで発生を抑えている。

高効率のラジエータ
環境エネルギー政策研究所

24

デンマークの地域熱供給：
線熱密度と熱損失• デンマークでは分散型の地域熱供給の熱密度が比較的低いため、地域熱供給
ネットワークの熱損失が20%を超える地域が多い。

熱損失

エネルギー
効率を向上
し、脱炭素
化のため
第4世代地
域熱供給へ

線熱密度

出所：IEA Bioenergy Task32 “Status Report on District Heating Systems in IEA Countries”
環境エネルギー政策研究所

25

欧州熱ロードマップ：
Heat Roadmap Europe 2050
Heat Roadmap Europe 2050
http://www.heatroadmap.eu/
A low-carbon heating and cooling strategy for Europe
欧州の温冷熱の低炭素戦略
4th HRE(Heat Roadmap Europe)
エネルギーシステム分析

欧州全域
熱需要マップエネルギー需要分析

•
•
•
•
•
•
•

環境エネルギー政策研究所

Build a starting point
Integrate heat savings
Comparing network solutions
Comparing individual heating solutions
Integrate more excess and renewable
heat
Integrate more renewable electricity inthe heating and cooling sectors.
技術モデル分析
Optimising and developing Heat
Roadmaps

欧州熱ロードマップ
Heat Roadmap Europe

地方、国家、EUレベルでの長期的なエネルギー戦略をサポートし、低炭素エネルギーシステムへの移行を促進する科学的証拠を作成する
全エリア

都市エリア

地方エリア

省エネ
深掘り

DH

個別HP

DHと
省エネ

高需要
密度

低需要
密度

30～50%の
需要削減

50%以上
のDH

DHは
50%未満

http://www.heatroadmap.eu
環境エネルギー政策研究所

出所: Heat Roadmap Europe資料

27

欧州熱ロードマップ
Heat Roadmap Europe: 8つの重要な知見
1.
2.
3.
4.

5.
6.
7.
8.

欧州の市場ですでに導入されている既存の技術とアプローチにより温冷熱部門の脱炭素化は可能
経済的に脱炭素化のゴールを達成するには需要側と供給側のエネルギー効率化が必要である。
既存の建築物の改修と産業部門での投資にはより大きな支援と高い省エネル
ギー目標が必要
大部分の都市部では、地域熱供給は他のネットワークおよび個別のソリュー
ションよりも技術的および経済的に実行可能であり、再生可能エネルギー、大型ヒートポンプ、余剰熱、およびコジェネレーションの使用により100％脱炭
素化が可能
地域熱供給による冷暖房が限られる地域では、個別の熱供給は、変動する再生可能エネルギーの統合が可能なヒートポンプが有効
今のところ冷熱需要は温熱需要に比べると小さいが、将来は増加する傾向にある。将来は冷熱需要に対するソリューションが重要
温冷熱部門は変動する自然エネルギーの増大や系統の柔軟性に重要な役割を果たすことができる。
エネルギーシステム内の温熱および冷熱のシステムを一貫してモデル化、分析、および設計するには、その分野に固有のツールと方法論が必要。将来のエネル
ギーシステムの脱炭素化に貢献する開発ロードマップと戦略のために重要。
28
環境エネルギー政策研究所

Heat Roadmap Europe: 地域熱供給の導入率
地域熱供給の導入率が高い国ほど自然エネルギー熱の割合が高い

https://heatroadmap.eu/
環境エネルギー政策研究所

29

Heat Roadmap Europe: 地域熱供給の熱源(2050年)

https://heatroadmap.eu/
環境エネルギー政策研究所

30

Heat Roadmap Europe: EU各国の地域熱供給普及率

現状(2015年)の地域熱供給DH普及率と推奨されるDH普及率

環境エネルギー政策研究所

https://heatroadmap.eu/

31

欧州熱ロードマップ
Heat Roadmap Europe
地域熱供給の普及率が低い国には •大きな導入ポテンシャルがある。 •••環境エネルギー政策研究所

熱需要は確実にある!
より大きなポテンシャルがある!
給湯と暖房の両方の高い熱需要
大幅な省エネルギーが可能

出所: Heat Roadmap Europe資料

32

Heat Roadmap Europe
イタリアの分析例
2050年までにDH割合を3%から70%に増やすことは経済的にも可能

CHP

HP
環境エネルギー政策研究所

33

Heat Roadmap Europe
スペインの分析例
2050年までにDH割合を1%から68%に増やすことは経済的にも可能

CHP

HP
環境エネルギー政策研究所

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3. 第4世代地域熱供給の設計コンセプト• 熱需要(デマンドサイド)分析と熱需要マップの整備と活用• 対象地域での熱供給ポテンシャルの調査とデータ分析
 排熱：発電設備(CHP)、廃棄物焼却熱、潜熱回収、工場排熱など
 自然エネルギー：バイオマス(木質、メタン発酵)、地熱、太陽熱など• 熱供給ネットワークの設計手法と設計ツール(EnergyPROなど)

環境エネルギー政策研究所

35

熱需要マップPeta: the Pan-European Thermal Atlas
Peta4.3: 欧州全域の再エネ熱マップ• 10種類のマップが利用可能
http://www.heatroadmap.eu/peta.php
新機能：• 排熱マップ(下水、地下鉄など)• 地域熱供給(DH)推奨導入率• 検討中：排熱(データセンター、
建物など)
アップデート・太陽熱ポテンシャル
・冷熱需要マップ
・来年予定：地熱、バイオマス
環境エネルギー政策研究所

36

熱需要マップ：PETA4 オランダの例• オランダの地域熱供給普及率は6%、自然エネルギー熱の割合は3%に過ぎない。
• 熱需要296PJ/年に対して排熱ポテンシャルは560PJ/年

https://heatroadmap.eu/
環境エネルギー政策研究所

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デンマークのバイオマス燃料の構成(2015年)
固体バイオマス(木質チップ等21%, ペレット17%, 廃棄物15%,わら9%)がバイオマス燃料の約6割を占める。

出典: Danish Energy Agency, Energy statistics 2015
環境エネルギー政策研究所

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木質バイオマス・エネルギー潜熱回収
•
•
•
•
•
•
•

ボイラーの燃焼ガスに含まれる水蒸気の「潜熱」を回収するシステム
含水率の高い木質バイオマスほど特に有効で、熱効率が100%を超える例が多い
北欧では木質バイオマスに30年前から活用されており、事例が多い。
日本では、ガスや石油、廃棄物では利用されているが、木質バイオマスでは事例無し
バイオマスの含水率が高いほど高効率、最大70%(湿量基準)も可能
地域熱供給の戻り水の温度が低いほど高効率(少なくとも60度以下)
設備の費用対効果から１MW以上の規模が望ましい
木質バイオマス
燃料

木質
チップ
水分率高

排気

排気ガス
(水蒸気)

木質
バイオマス
ボイラー

環境エネルギー政策研究所

事前
加熱(潜熱回収)

潜熱
回収
シス
テム

・ボイラー給水側
・地域熱供給の戻り

冷水(<60℃)

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地熱エネルギーによる地域熱供給
地熱による地域熱供給の開発

出所: GEOOP社資料 https://geoop.dk/en/
環境エネルギー政策研究所40

太陽熱地域熱供給(SDH:Solar District Heating)• 太陽熱地域熱供給(SDH)はデン
マークを中心に発展してきたが、近年ではドイツ、オーストリアでも導入されている。
• SDHは欧州のエネルギー転換で重要な技術のひとつとなり、過去5年間の市場の年間成長率は35%、
年間供給熱量は1TWhに達した(2018年)。
• 欧州で最大のSDHの規模は110MWth(太陽熱パネル15.7万平米)に達する(Silkeborg, Denmark)。
• SDHp2m project(Solar District
Heating from policy tomarket):2016年より8カ国9の地域
で実施
出所:SDHp2mプロジェクト
https://www.solar-district-heating.eu/
環境エネルギー政策研究所

欧州のSDHプラント導入実績
41

エネルギーバランス分析ツールEnergyPRO• 発電や熱供給のエネルギープラント設計のためのエネルギーバラ
ンス分析ツール(ソフトウェア開発：デンマークEMD社)

http://www.emd.dk/energypro/

環境エネルギー政策研究所

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断熱導管の特徴(LOGSTOR社)
•

•

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•

•

断熱導管の寿命は30年以上と考えられる。特に耐腐食性などに関する加速度試験は行われていないが、過去50年間の実績から製品寿命を評価している。
地域熱供給の断熱導管の総コストは30％が初期投資コスト、70％が運用コスト。運用コストには熱損失分、ポンプ動力、メンテナ
ンス費用などが含まれるが、熱損失が最も大きな割合を占める。
断熱導管には様々な種類がある。形状に関してはストレート管(Straight Pipe), 曲り管(Curved Pipe), フレキシブル管(Flexible Ｐipe)などがあり、そのほか、1つの断熱導管内の導管数に応じてシングル管(Single Pipe),ツイン管(Twin pipe)などの種類がある。
同じ口径であれば複数管(Twin Pipe)の方が一般的に熱損失が少ない。
導管をポリエチレンにすると腐食の心配がない代わりに、供給可能温度の上限が低くなる（ポリエチレンでは常時90℃、鋼管では140℃までの耐熱）。ただし、シングルのフレキシブル管(ポリエチレン導管)の場合、最大φ110mm。ツインの場合、ポリエチ
レン(PEX)では導管の口径が最大φ63mm×2、スチール管の場合はφ250mm×2まで。
製品は各種基準を満たしている（EN253, EUROHEAT&POWER,
ISO, ほか）。
環境エネルギー政策研究所

43

4. エネルギー需給の脱炭素化とスマート化
•
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•
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•

負荷持続曲線による需給分析
熱需要に対するベースロード、中間ロード、ピークロード供給力
蓄熱技術の活用
セクターカップリング(電気と熱の融合)
需要制御(デマンドレスポンス)

環境エネルギー政策研究所

44

電力と温熱との相互スマート化
地域熱供給＋CHP＋HP＋貯湯タンク

風力発電

1. 風力の変動を補完するコジェネ
2. 温熱の変動は貯湯
3. 余剰風力を温熱化して貯湯
4. 余剰風力で風力ガス(メタン化)

環境エネルギー政策研究所

45

5. 日本での第4世代地域熱供給の展開に向けて• 日本の地域熱供給の現状と課題• 第4世代地域熱供給へのアップデートに向けて

環境エネルギー政策研究所

46

エネルギー市場の比較：電力、都市ガス、LPガス、地域熱供給• 日本国内の地域熱供給の市場は電力やガスの市場に比べてとても小さい
電力市場

都市ガス市場

LPガス市場地域熱供給

供給エリアのシェア

100%

6%

94%

0.01%

消費者数

8400万人2900万人2400万人

3.6万人

市場規模

18 兆円

5 兆円

1400億円

従業員数

130,000人

32,400人

2500人

導管距離

259,000 km---

646 km自由化時期

2016年度

2017年度

自由化済み

2016年度備考

600以上の小売
電気事業者(10旧一般電気
事業者)

約200社

約2.1万社

76社, 134地域(2017年)

出所:経産省資料などから作成
環境エネルギー政策研究所

47

日本国内の熱需要(産業部門を除く)に対する
再生可能エネルギーの割合• 日本国内の熱需要*に対する地域熱供給の割合は2%程度• 日本国内の熱需要*に対する再生可能エネルギーの割合は4%程度
2017年度

*民生部門および農林水産部門の熱需要
環境エネルギー政策研究所

出所：永続地帯研究会データより作成

48

日本国内の地域l熱供給の現状(2017年)
単位

暖房・給湯

蒸気

冷水

合計

割合

販売量(住宅向)

GWh/a

233

58

25

316

5.1%

販売量(業務用)

GWh/a

645

1,792

3,470

5,907

94.9%

販売量(計)

GWh/a

878

1,850

3,495

6,224

100%

販売量の割合

%

14.1%

29.7%

56.2%

100%

熱導管の距離

km

232

206

208

646

MWh/m

3.8

9.0

16.8

9.6

線熱密度

環境エネルギー政策研究所

出所:日本熱供給事業協会「熱供給事業便覧」データより作成

49

地域熱供給での住宅ユーザの割合(欧州各国と日本の比較)• 日本国内の住宅向けの割合は非常に低い(5%未満)• 日本国内では冷熱供給の割合が高い(56%)
2015年

環境エネルギー政策研究所

出所: EuroHeat & Power Country by Country 2017より作成

50

日本と欧州の地域熱供給の比較(熱導管距離と線熱密度)• 地域熱供給の線熱密度: デンマーク: 0.9MWh/m, 日本:9.6MWh
2015年

環境エネルギー政策研究所

出所: EuroHeat & Power Country by Country 2017より作成

51

デンマークと日本の地域熱供給の比較• デンマークの人口あたりの地域熱供給の使用量は日本の100倍• 日本の地域熱供給の線熱密度はデンマークの約10倍
指標

デンマーク

人口(2016年)

日本

デンマーク/日本

5,710,000

127,000,000

0.04

面積

43,094 km2

377,972 km2

0.11

販売熱量(2013年)

105,563 TJ/a

22,902 TJ/a

4.6

年間売上額(2013年)

2,945 M EUR

1,103 M EUR

2.7

熱導管総延長2013年(2009年)

29,000 (28,000) km

672 （736） km

43 (38)

DH総数

394

139

2.8

線熱密度

3.6 GJ/年 m

34.1 GJ/a年 m

0.11

人口当たり導入量

18.5 GJ/Capita

0.18 GJ/Capita

103

熱平均価格

0.028 EUR/MJ

0.048 EUR/MJ

0.58

環境エネルギー政策研究所

出所: EUROHEAT&POWER Country by Country , 2015 52

日本国内の地域熱供給の線熱密度• 日本国内の線熱密度の平均: 9.5 MWh/m

環境エネルギー政策研究所

2017年

出所:日本熱供給事業協会「熱供給事業便覧」データより作成

53

日本国内の地域熱供給の熱源• 日本国内の地域熱供給の再生可能エネル
ギーと排熱利用の割合は15%程度• 日本国内の地域熱供給での電気の割合は16%だが、冷熱の需要が大きいため。
都市ガス:68%
電力:16%
再エネ・未利用:15%

2017年度••••••海水: 19.3%
RDF(廃棄物): 17.4%
廃棄物焼却: 15.7%
木質バイオマス: 15.7%
下水: 10.1%
河川: 9.8%
環境エネルギー政策研究所

出所:日本熱供給事業協会「熱供給事業便覧」データより作成

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日本国内の一般廃棄物処理焼却施設の電力・熱利用• 一般廃棄物処理の焼却施設の排熱は施設内で利用される他、主に隣接した温浴施設や温水プールに供給されている。
熱供給: 7.3 TWh(637施設)55%

2016年
全施設数:1160

電力量: 6.2 TWh(348 施設)30%
環境エネルギー政策研究所

出所:環境省データより作成

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日本国内の地域熱供給の事例:東京光が丘団地
一般廃棄物処理の焼却施設の排熱利用、住宅ユーザー• 国内最大規模の住宅ユーザー(12000戸)• 線熱密度: 1.2 MWh/m/年(61GWh/年, 51km)• 一般廃棄物焼却施設の排熱利用: 55℃• 温水供給温度: 60℃(住宅用),45℃(業務用)• 冷水供給温度: 7℃(業務用)① DHプラント② 商業エリア ③ 焼却施設
事業開始: 1983年, 総床面積: 1km2

環境エネルギー政策研究所④ - ⑨ 学校

出所:日本熱供給事業協会 http://www.jdhc.or.jp

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日本国内の地域熱供給の事例: 東京スカイツリー
ヒートポンプ(電気)、地中熱利用

環境エネルギー政策研究所

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日本国内の地域熱供給の事例: 札幌市都心部
ガスによる蒸気、高温水、温水、冷水供給、木質バイオマス利用

蒸気
高温水 (180℃)
温水 (80℃)
冷水 (6℃)
環境エネルギー政策研究所

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日本国内の地域熱供給の事例: 山形県最上町
東北地方の小規模な木質バイオマス地域熱供給• 23戸の住宅ユーザー、年間熱需要:183 MWh• 線熱密度: 0.9 MWh/m/年• 熱源: 木質バイオマス(森林由来)

木質バイオマスボイラー:
90kW × 2
50kW × 1

熱導管:
0.2km

環境エネルギー政策研究所

th59

日本国内の地域熱供給の現状と課題• 日本国内の地域熱供給は民間事業者による事業で熱需要の大きい
都市部に集中し、供給先は業務施設が中心となっており、住宅ユーザの割合は小さく減少傾向にある。
• 業務施設への供給では冷熱の利用が半分以上(販売量ベースで56%)を占めており、熱源は天然ガス(LNG)が大半(68%)である。
• 温熱の供給では蒸気での供給が大きな割合(約2/3)を占めているが、ヒートポンプやコジェネレーション(CHP)排熱からの温水供給も増えている。
• 再生可能エネルギー等の利用としては、焼却排熱や下水・海水・
河川熱の割合が大きいが、木質バイオマスの利用も増え始めている。
• 森林資源の豊富な地域では木質バイオマスを熱源とする小規模な
地域熱供給が自治体を中心に進められているが、事業性に乏しく補助金等による支援が必要な状況である。
環境エネルギー政策研究所

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「人々のための温熱政策」へ••「温熱政策」の歴史的な不在
エネルギー産業による「草刈り場」

供給側
目線

電力

ユーザー
電力
目線

環境エネルギー政策研究所

ガス

温熱

輸送

石油

産業

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6. 自然エネルギー100%への展開• 4DHとセクターカップリング、スマートエネルギーシステムへ

環境エネルギー政策研究所

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デンマーク：100%自然エネルギーシナリオ(CEESA)
電力・熱・運輸の各セクターの統合(セクターカップリング)が必要
運輸

バイオガス
木質
バイオマス
風力
太陽光
海洋

電力利用

地中熱

熱利用

太陽熱

環境エネルギー政策研究所

出所：CEESA(2017) http://www.ceesa.plan.aau.dk/63

7. 参考資料• 用語集
 地域熱供給関連(英語、日本語) 再生可能エネルギー関連
 スマートエネルギー関連
 エネルギー全般
 法律・制度関連• リンクを豊富に盛り込む•第4世代地域熱供給とは(ISEP)•4DH研究センター(デンマーク・オールボー大学)•デンマーク地域熱供給白書(State of Green)•EU熱ロードマップ：Heat Roadmap Europe(HRE)•「デンマークから考える地域熱供給」(“Energy Democracy”高橋叶)2017年8月•「デンマーク王国にみる柔軟なエネルギー・システムの構築と地域熱供給(最終回)」(「熱供給」田中いずみ)2018年11月•「欧州の第4世代地域熱供給とバイオマスエネルギー熱利用」(ISEP松原)2019年2月27日(
国際バイオマス展)
環境エネルギー政策研究所

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