抵 抗 加 熱

アーク・プラズマ加熱

誘導加熱

電磁波加熱

これからの時代

遠赤外加熱

ヒートポンプ

電 化 厨 房

ものづくりに電気

バイオエタノール製造・販売

北海道バイオエタノール株式会社
十勝清水工場 さま

高効率蒸気供給ヒートポンプ「高効率蒸気供給ヒートポンプ」の導入で蒸留工程の省エネに革新
ランニングコストとCO2 排出量を削減
北海道バイオエタノール株式会社では、排熱を回収し120℃の蒸気を高効率に供給できるヒートポンプシステムを世界初導入。蒸留工程から出るエタノールの凝縮熱を回収することにより、蒸留塔のランニングコストとCO２排出量を大幅に削減した。
導入の決め手蒸留工程のランニングコストとＣＯ２排出量の削減
製造工程全体の蒸気使用量の約60％を占める蒸留工程の省エネ対策として、高効率蒸気供給ヒートポンプシステムを導入することにより、ランニングコストとＣＯ２排出量を大幅に削減できることが評価された。

北海道の農産物を活用したバイオエ
タノールを製造・販売することで、農メリット

エネルギー使用量削減■一次エネルギー使用量

蒸留工程から出るエタノールの凝縮熱を高効率蒸気供給

100%

ヒートポンプシステムにより回収し、蒸気として再生利用き、製造工程全体の40％のエネルギーを削減した。
●一次エネルギー使用量 算出条件
◎電力・・・・・9.76MJ/kWh（＊1）◎A重油・・・39.1MJ/L（＊1）＊1：エネルギーの使用の合理化に関する法律

40%削減
60%

することで、同 工 程での 熱エネル ギー の65％を回 収で従来システム導入システム■ランニングコスト

100%

ランニングコスト削減
高効率蒸気供給ヒートポンプの導入により、従来システ減。同工程でのランニングコストを54％削減した。

従来システムCO 2 削減■CO 2 排出量

従 来システムと比 較して同 工 程でのCO 2 排 出 量を43％

業の基盤強化、地球温暖化の防止、地 域 活 性 化を図ることを目 的とし、JAグループ北海道と関係団体・企業の協力を受け2007年に設立された。
製造拠点である十勝清水工場では、規格外小麦や米、てん菜を原料として15,000kl ／年のバイオエタノール製造能力を有している。

54%削減
46%

ムと比較して蒸留工程での蒸気ボイラの燃料使用量を削100%削減した。
●CO 2 排出量 算出条件
◎電力・・・・・0.681kg-CO 2 /kWh（＊2）◎A重油・・・2.71kg-CO 2 /L（＊3）＊2：北海道電力㈱2013年度実績値（調整後排出係数）＊3：地球温暖化対策の推進に関する法律

北海道バイオエタノール株式会社は、導入システム

43%削減
57%

従来システム導入システム※グラフ数値は北海道バイオエタノール㈱提供資料より

Company Profile
企 業 名

北海道バイオエタノール株式会社
十勝清水工場

所 在 地

北海道上川郡清水町字清水第1線73-2

電話番号0156−62−8877

http://www.h-bioethanol.jp/hbiohp0003/
hbiohp002/hbiohp0020.html

これからの時代

北海道バイオエタノール株式会社 十勝清水工場 さま

ものづくりに電気

世界初の「高効率蒸気供給ヒートポンプ」導入でしたが、計画通り大幅な省エネを実現することができました」

蒸留工程の省エネに革新
大幅な省エネを実現
同システムでは蒸留塔への蒸気供給を高効

バイオエタノールとは、生物由来の資源「バイオマス」を 発 酵・蒸 留して 作られる燃 料

率蒸気供給ヒートポンプと蒸気ボイラの併

北海道バイオエタノール㈱十勝清水工場
工場長
吉田 宝生 氏で、ガソリンと混合して使用する。燃やしても大気中のCO 2（二酸化炭素）の総量を増用により行っている。通 常 運 転 時はヒートポンプ で 約70％の 蒸 気 量を賄うが、ほぼやさないことから、地球にやさしいエネル

定 格 能 力で一 定 運 転するためCOP（成 績ギーとして注目されている。

係 数）は3.5付 近 で 推 移し、高 効 率 な 運 転「蒸留工程では安定した温度管理が必要と実 証 事 業」として2007年に設 立。原 料 の製造工程の約60％の蒸気使用量を占める
蒸留工程からの排熱回収

てん菜液糖や規格外小麦、米を粉砕・液化

蒸留工程では、もろみ塔で原料から抽出しことから蒸留工程はヒートポンプよる排熱したものを発 酵させ、蒸 留・脱 水して濃 度たエタノール 水 溶 液を蒸 気により加 熱し、回 収・蒸 気 供 給システムにとって最 適なプロセスであったと思います」吉田 氏

北海道バイオエタノール株式会社は、農林水産省による「バイオ燃料地域利用モデルができている。
なります。当 然、安 定した排 熱 が 得られる

99.5％以上の無水エタノールを製造していエタノールを蒸発させることで水と分離する。また、蒸 留 後 の 残 渣 は 脱 水・乾 燥してる。蒸発したエタノールは濃縮塔を経て留高 効 率 蒸 気 供 給ヒートポンプ の 導 入によ飼料製品として出荷、脱水工程で発生する出液クーラで冷却・液化され次工程に送らり、蒸 留 工 程 での 熱 エネル ギ ー の65％を排水からはメタンガスを回収してボイラ燃れる。従 来システムでは、留 出 液クーラで回収、再生利用することでエネルギー使用料に利用するなど、資源を余すところなく取り去ったエタノールの凝縮熱は排熱となっ量は製造工程全体で約40％削減することができ、蒸留工程でのランニングコストはざんさ活用している。ていた。

「エネルギー自給や地域農業振興など多く蒸留工程における蒸気使用量は副産物乾約54％、CO 2 排出量は約43％の削減を実のメリットが期待されるバイオエタノール製燥工程を除く製造工程全体の約60％を占現した。
世 界 初 の 高 効 率 蒸 気 供 給ヒートポンプ 導エネ効果が大きい。そこで、注目されたの入により、現在でも多数の見学者があるなの農業基盤の強化や地域経済の活性化とが排熱を蒸気に再生することができる「高ど注目を集めている。

ともに地球温暖化防止に貢献するため、原効率蒸気供給ヒートポンプ」だった。

「バイオエタノールは地球温暖化対策に留料調達、製造コスト削減や販売促進などの新システムでは、蒸留工程から出る排熱をまらず農業振興、地域振興の面でも果たす課題に一丸となって取り組んでいます。

65℃の熱源水として回収し、ヒートポンプ役割は大きいと感じています。今後も未来省エネによるランニングコスト削減、ＣＯ2により120℃の飽和蒸気を発生させて蒸留のエネルギー源として、事業化を目指し普排出量削減の目玉として導入したのが『高塔に供給する。排熱を同工程の熱源として及に努めていきたいと思います」吉田 氏

効率蒸気供給ヒートポンプ』です。実機導再生利用することができるため、より高効入は世 界 初という実 例 のない 中での 導 入率なエネルギーの利用が実現した。

■ 設備概要■ 製造工程（バイオエタノール）
出脱蒸

発蒸留塔（もろみ塔）

荷水留酵

却

粉糖砕化

・蒸気量：0.51t/h/台 ・加熱能力：370kW/台・COP：3.5

冷・蒸気温度：120℃

化・蒸気圧力：0.1MPa

液

高効率蒸気供給ヒートポンプ×5〔㈱神戸製鋼所〕（通常4台運転、予備1台）

原料混合めることから、この排熱を回収できれば省てん菜︵糖液︶ 規格外小麦造の事業化を目指しています。2014年度
で政府からの支援は終わりますが、北海道

蒸留塔
（濃縮塔）

蒸留・脱水装置の模型■ システムフロー図
導入前

＜気体＞
エタノール65％
水35%

導入後

＜液体＞
エタノール95％
水 5%

80℃でエタノールを蒸発させる＜液体＞
エタノール10％
水90%＜気体＞
エタノール95％
水 5%
熱源水

蒸 留 塔︵ 濃 縮 塔 ︶冷却水
留出液クーラ＜気体＞
エタノール65％
水35%
蒸 留 塔︵ もろみ 塔 ︶蒸 留 塔︵ 濃 縮 塔 ︶＜液体＞
エタノール10％水90%

蒸 留 塔︵ もろみ 塔 ︶80℃でエタノールを蒸発させる＜気体＞
エタノール95％
水 5%

留出液クーラ
65℃＜液体＞
エタノール95％
水 5%

蒸気110〜120℃

蒸気110〜120℃

蒸気110〜120℃

蒸気供給割合100％

蒸気供給割合30％

蒸気供給割合70％

A重油焚
ボイラ

＜液体＞
水100%

A重油焚ボイラ

＜液体＞
水100%

55℃

フラッシュタンクヒートポンプ
高効率蒸気供給ヒートポンプ【取材：2014年10月】

一般社団法人 日本エレクトロヒートセンター〒103-0011 東京都中央区日本橋大伝馬町13-7 日本橋大富ビル6F TEL.03−5642−1733

FAX.03−5642−1734

出典：これからの時代 ものづくりに電気 Vol.4／2015年3月発行