事務所・商業・公共空間・住宅への複数再エネおよび±DR等の高度なエネマネを導入した
電力・熱融通型 特電・DHC事業
2019年度（平成３１年度）二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金（民間事業者による分散型エネルギーシステム構築支援事業（経済産業省連携事業））

作成日：２０２０年２月２５日
○

代表申請者

虎ノ門エネルギーネットワーク株式会社

◎

共同申請者

－☆

地方公共団体

－平成31年度 二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金（民間事業者による分散型エネルギーシステム構築支援事業（経済産業省連携事業））完了実績報告要約版

１．補助事業の概要(1) 事業概要(4) 事業イメージ

主な事業者

虎ノ門エネルギーネットワーク株式会社

事業地

東京都 港区 虎ノ門一丁目および二丁目

施設名称

虎ノ門一・二丁目地区 第１プラント

A-1街区

面的利用エリア面積

約38,000m2

主な再生可能エネルギー

その他温度差エネルギー (雑用水熱)、太陽光発電、廃熱・空気熱、水素※1

事務所
ホテル
商業

面的利用先

高層棟、住宅、公園、地下歩行者通路

主な導入設備雑用水熱HP、太陽光発電、コージェネレーション設備※2、ターボ冷凍機、水素利用設備※1

虎ノ門一・二丁目地区 (実施設計中)[2018～2022年度工事](虎ノ門一・二丁目地区を含む)事業期間（稼働時期）

2017年10月～2020年2月（2020年１月稼働）

省エネ効果見込

省エネ量：901 kL/年、省エネ率：57.2％※1：他事業にて導入

A-3街区
事務所
住宅

第2プラント虎ノ門
新駅

虎ノ門一丁目地区 (本事業)[2017～2019年度工事]
高層棟

地下
歩行者
A-2
街区 通路

事務所
商業

公園

商業

住宅

熱

電気

エネルギーの連携

第1プラント(5) 面的利用概要※2：他助成金にて導入(2) 事業の特徴• 特定送配電・熱供給施設を段階的に導入。
• エネルギー事業者・ビルオーナー・テナントの連携による、「特定送配電事業者による需要家とのデマンドレスポンス(DR)」・「熱供給事業者による需要家とのサーマルデマンドレスポンス(THDR)」を導入。
• 「都市部で利用可能な再生可能エネルギーの複合的導入」に加え、効率的に運用するためのAIによる負荷予測・電熱一体型の最適運転制御等を導入し、最高水準の効率を目指す。
(3) 事業の効果• 省CO2量(省CO2率)：2,151 t/年（61.8%）• 災害時でも「帰宅困難者一時滞在施設」等への電気や熱の供給を可能とし、地域のBCP性能を向上。
平成31年度 二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金（民間事業者による分散型エネルギーシステム構築支援事業（経済産業省連携事業））完了実績報告要約版

２．事業実績および今後の計画■補助事業の主な事業内容（実績）：３ヵ年事業
2017年度 実績 2018年度 実績
・システム設計
・工事用図面等

・冷却水配管工事

2019年度 実績

・ターボ冷凍機設置工事

・雑用水熱HP設置工事
・太陽光発電設備工事

・冷水配管工事

・蓄熱槽配管工事
・統合EMS等導入
・冷却水配管工事

2017,2018年度事業範囲■補助対象と2019年度事業実績
虎ノ門一・二丁目地区
A-3街区
事務所
住宅

A-1街区
事務所，ホテル商業

虎ノ門一丁目地区 (本事業)

虎ノ門ヒルズ駅

A-2街区

地下
西桜公園
歩行者通路

商業

虎ノ門ヒルズ
ビジネスタワー
事務所
商業

住宅

水素利用設備※1
太陽光発電設備※130kW
太陽光発電設備20kW

本年度補助対象経費の範囲
特電・DHC施設

系統電力

中圧ガス
CGS

冷水
蓄熱槽

排熱回収型
吸収冷温水機
ターボ冷凍機
水熱源HP

冷水
蓄熱槽

冷水
蓄熱槽

冷却塔※2
ターボ冷凍機2,423kW×3台

冷水

雑用水槽

雑用水熱HP
92kW×1台

水蓄熱槽

廃熱回収型
吸収冷温水機※2
2,813kW×1台

熱交換器

熱交換器

ボイラ

第２プラント [A-1街区 地下]

温水

冷却水
冷水
温水
冷温水

電気
中圧ガス
廃温水
排ガス

中圧ガス
統合EMS
CGS※2
ガスエンジン
1,000kW×2台
排ガス
温水ボイラ

工事用図面等※3

温水ヒータ
930kW×4台

第１プラント [高層棟 地下]※1 他事業にて導入 ※2 他助成金にて導入 ※3 補助対象設備分

平成31年度 二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金（民間事業者による分散型エネルギーシステム構築支援事業（経済産業省連携事業））完了実績報告要約版

３ｰ１. 事業内容の先導性、新規性（１）地産地消型エネルギーシステムとしての技術的及び事業面での先導性・新規性■ 過去に事例のない、AIによる負荷予測・電熱一体型の最適運転制御等を導入し、地域への電力の安定供給と高効率な熱供給を両立。
■ 大規模蓄熱槽を活用し、インバータターボ冷凍機の負荷率を能動的にコントロールすることで、高効率運転を行う。
■AIによる負荷予測・電熱一体型の最適運転制御
ビックデータ(ビル情報・外部情報等)から、AIを用いて負荷を予測、CGS・熱源設備・大規模蓄熱槽の最適運転計画を策定する。当日に、計画と実績の乖離が発生した場合は、省エネ・省コストを指標に運転補正を実施する(リアルタイムコミッショニング)。
特電・DHCの設備を一元管理する「電熱一体型の最適運転制御」により、電力の安定供給・CGS廃熱を無駄にしない高効率な熱供給を両立する。
■大規模蓄熱槽を活用したインバータターボ冷凍機の超高効率運用
インバータターボ冷凍機は、負荷率や冷却水入口温度により、熱製造効率が大きく変化する。
通常、建物の負荷に合わせるため、なりゆきの負荷率になるが、大規模蓄熱槽をバッファ(蓄・放熱運用)として活用し、負荷率を能動的にコントロールすることで、常に最高効率となる運転ポイントで運転する。

負荷率のコントロールにより⇒ 約1.6倍 効率向上

熱製造効率

12℃

負荷に合わせて蓄・放熱運用

16℃
20℃
24℃
28℃
32℃

冷却水
入口温度

負荷率 [%]

冷却水入口温度により、最高効率となる運転ポイント(負荷率)は変化
蓄熱槽をバッファとすることで、最高効率となる運転ポイントを狙い打ち

平成31年度 二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金（民間事業者による分散型エネルギーシステム構築支援事業（経済産業省連携事業））完了実績報告要約版

３ｰ２. 事業内容の先導性、新規性（１）地産地消型エネルギーシステムとしての技術的及び事業面での先導性・新規性■ 都市部で利用可能な再生可能エネルギーを複合的に導入し、地域の省エネルギー、面的な電熱負荷平準化を推進。
雑用水熱利用、CGS廃熱・空気熱利用、太陽光発電、再エネ由来の水素利用※1■ 大規模蓄熱システムの柔軟な運用により、±DR(ネガワット・ポジワット)へ対応。
■都市部で利用可能な再生可能エネルギーを複合的に導入
ビルの雑用水熱・CGS廃熱・空気熱・太陽光発電・水素利用※１等を複合的に導入し、地域の省エネルギー・面的な電熱負荷平準化を推進する。
雑用水熱は、水熱源ヒートポンプの熱源水に活用する(省エネ率約30％)。CGS廃熱は、夏季は廃熱回収型吸収冷温水機による冷水製造、冬季は温水製造に活用する。空気熱は、ターボ冷凍機にて活用する(省エネ率約57％)。

■大規模蓄熱システムによる±DR(ネガワット・ポジワット)への対応
大規模蓄熱システムの放熱運転計画について、通常時は、省エネルギー、電力ピーク抑制を目的とするが、外部からのDR依頼時は、放熱運転を優先または抑制することで、ネガワット・ポジワットを創出する。
通常時
放熱運転モードメリット※1 他事業にて導入
太陽光発電
CGS廃熱利用
水素利用※1
CGS発電

電力
ピーク抑制

0時

蓄熱による夜間移行

時刻

23時

熱負荷
放熱抑制運転
放熱優先運転外部からのDR依頼時

・需要家の熱負荷変動を吸収
・電力ピーク抑制運転

・優先運転

・インバータターボ冷凍機の超高効率運用
・電力ピーク抑制・ネガワット・抑制運転
0時・ポジワット時刻

23時＜外部からのDR依頼時＞
放熱運転

熱源設備運転平成31年度 二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金（民間事業者による分散型エネルギーシステム構築支援事業（経済産業省連携事業））完了実績報告要約版

３ｰ３. 事業内容の先導性、新規性（２）エネルギーマネージメントの取り組み概要■ エネルギー事業者・ビルオーナー・テナントの需給連携により、先導的な分散型省エネルギーモデルを構築。
① 特定送配電事業者による需要家とのデマンドレスポンス(DR)[日本初]を導入し、面的な電力の負荷平準化。
② 熱供給(DHC)事業者による需要家とのサーマルデマンドレスポンス(THDR)[日本初]を導入し、面的な熱の負荷平準化。
③ 熱供給(DHC)事業における供給温度緩和[本補助事業初]により、総合エネルギー消費量の最小化。

■DHC事業者による需要家とのTHDR
一般的なDHC事業では、需要家要求を満足するように供給するため、予備力の確保等により過大な設備形成となりやすい。本事業は、DHC事業にTHDRを導入し、DHCエリア内の熱需給が逼迫した時に発動することで、過大な設備形成を回避し、面的な熱の負荷平準化を推進する。

[レベル-1]
普段の省エネ[レベル-2]
特電・DHCエリア DR[レベル-3]
外部要求 DR

外気導入量輪番抑制制御
照明出力抑制制御、VAV開度輪番抑制制御
省エネの設定DR・THDRの設定

DR・THDRの依頼
ポンプ出力抑制制御・送水温度変更
方位別系統別変流量制御、季節別送水温度変更
DR・THDRの設定
設備稼働状況
省エネの依頼DR・THDRの依頼

送水温度の変更
CGS優先稼働、蓄熱槽優先運用
AIによる負荷予測、電熱一体型の最適運転制御、季節別送水温度変更
省エネの依頼、需要予測

外部(ネガワット・ポジワット)からのDR実施依頼■DHC事業における供給温度緩和
近年の省エネに注力したDHC事業における事業者と需要家の連携では、供給圧力の緩和を実施し、搬送動力の低減を図るケースが多い。 本事業は、更に踏み込み、供給温度の緩和を実施する(冷水製造効率約20％向上※1)。事業者にて需要家の熱搬送動力も把握し、需給状況に合わせて送水温度を調整することで、事業者とビル・テナントとを合わせた総合エネル
ギー消費量が最小となるよう運用する。
※1:ターボ冷凍機 供給温度：6℃→11℃へ変更時

外部へのDR
地域の総合エネルギー最小ポイント

総合エネルギー
消費量■特定送配電事業者による需要家とのDR
一般送配電事業者と比較して、需要家が少ない
特定送配電事業では、予備力の確保等により過大な設備形成となりやすい。本事業は、特定送配電事業にDRを導入し、特電エリア内の電力需給が逼迫した時に発動することで、過大な設備形成を回避し、面的な電力の負荷平準化を推進する。

低←

送水温度→高平成31年度 二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金（民間事業者による分散型エネルギーシステム構築支援事業（経済産業省連携事業））完了実績報告要約版

４ｰ１. 災害等リスク対応■ ループ切替方式を採用した特定送配電網[日本初]により、BCP性能の向上(電力の二重化)と経済性を両立。
■ 災害等による停電時でも、エネルギープラントに設置したCGSおよびガスタービン発電機と、需要家の非常用発電機を連携運転し、必要な電力を確保。廃熱回収型冷温水機・大規模蓄熱システム等により、必要な熱を確保。
■ 停電に加え、都市ガスも途絶した場合でも、需要家のデュアルフューエル型非常用発電機により、電力を確保。
■ 断水時でも、蓄熱槽や防災井戸の水を冷却水の補給に使用することで、CGS・熱源設備の運転継続が可能であり、必要な電力および熱を確保。また、蓄熱槽の水は、便所等の雑用水利用も可能(コミュニティタンク)。
■ 災害等への対策[停電対策]・エネルギー事業者のCGS・エネルギー事業者の非常用発電機
・ビルの非常用発電機

太陽光発電

高層棟

電気地下
歩行者通路

非常用発電機[その他対策]・ループ切替方式の送配電網・ループ方式の自動制御幹線

熱オイルタンク

系統電力
都市ガス(中圧ガス)

途絶

CGS

ｶﾞｽﾀｰﾋﾞﾝ発電機

平
常時

50％
0％

帰宅困難者
一時滞在施設連携[断水対策]
・蓄熱槽の水利用・防災井戸(高層棟設備）

100％

温熱供給

80％

【停電＋都市ガス途絶対策]
・デュアルフューエル型非常用発電機(3日分のオイルタンク)
虎ノ門
一・二丁目地区

水素利用設備[停電時(系統電力停止)の供給力]
電力供給
冷熱供給

熱源
設備

非常時の供給設備

非常時・事業者CGS・非常用発電機(事業者・ビル)

平
常時

非常時

・廃熱回収型
吸収冷温水機・蓄熱システム平常時

非常時

・CGS廃熱・温水ヒーター■ループ切替方式の特定送配電網による電力の二重化
特定送配電事業では日本初となる、ループ切替方式の配電線網を採用する。需要家への供給線を二重化しつつ、配電線数を削減し、高い信頼性と経済性を両立する。
特電 電気室
ループ切替方式

上水道
蓄熱槽
需要家

電気室

電気室

電気室

電気室

平成31年度 二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金（民間事業者による分散型エネルギーシステム構築支援事業（経済産業省連携事業））完了実績報告要約版

４ｰ２. その他特筆すべき事項等■ 「国際的なビジネス拠点」「交通結節機能」へ、電気や熱を供給する地域密着型事業。
■ 段階的に進む再開発事業に伴うエネルギー需要の増大に併せ、再生可能エネルギーの利用を面的に拡大。
■ 複合的な再生可能エネルギーの効率的な利用。

■「国際的なビジネス」「交通結節機能」へ、電気や熱を供給する地域密着型事業
上位計画(東京発グローバル・イノベーション特区、東京都長期ビジョン等)と連携した再開発事業施設(国際的なビジネス拠点、交通結節点)へ、電気や熱の供給を行う、地域密着型のエネルギー事業であり、虎ノ門地域の経済発展・雇用の創出・生活の豊かさの向上を支える。
■ 東京発グローバル・イノベーション特区■ 東京都長期ビジョン(仮称) 中間報告
・虎ノ門地区の交通結節機能を強化する新駅設置、バスターミナルの供給開始、地下歩行者ネットワークの完成
・都心と臨海副都心の連絡を強化する新たなバス路線の開設、BRTを中心とした中規模な公共交通を導入■再生可能エネルギー利用の面的拡大
再開発事業が計画されている、虎ノ門一・二丁目地区に、第2プラントを設置し、電気・熱の連携を行うことで、さらなる面的な省エネルギー・再生可能エネルギー利用・BCP性能向上を推進する。
■複合的な再生可能エネルギーの効率的な利用「太陽光と水素を活用したCO2フリーの大型燃料電池」を初めとし、「都市部で利用可能な再生可能エネルギーをバランス良く複合的に導入」、効率的に運用するための「AIによる負荷予測、電熱一体型の最適運転制御等」を導入する。

虎ノ門一・二丁目地区 (実施設計中)[2018～2022年度工事]

虎ノ門一丁目地区 (本事業)[2017～2019年度工事]
国際的なビジネス支援機能

交通結節点(歩行者ネットワーク、バスターミナル、駅)
A-1街区
A-3街区
事務所
住宅事務所
ホテル
商業

第2プラント

虎ノ門新駅

地下
A-2 歩行者街区 通路高層棟
公園

商業事務所
商業
住宅

熱 電気
多用途・多施設への供給

第1プラントエネルギー連携により効率の更なる向上
複合的な再生可能エネルギー導入
再生可能エネルギー
再生可能エネルギー
由来の熱利用設備
由来の熱利用設備
雑用水熱利用（その他温度差エネルギー利用）

再生可能エネルギー
再生可能エネルギー
由来の発電設備
由来の発電設備
太陽光発電※1：他事業にて導入

その他再生可能エネル
その他再生可能エネル
ギー等に含まれるもの
ギー等に含まれるもの
ｺｰｼﾞｪﾈﾚｰｼｮﾝ※2
廃熱・空気熱利用
水素利用※1※2：他助成金にて導入

平成31年度 二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金（民間事業者による分散型エネルギーシステム構築支援事業（経済産業省連携事業））完了実績報告要約版