ヒートポンプ

T O P I C S

まちづくり

ヒートポンプ

低炭素社会

L o w

C a r b o n

S o c i e t y

新成長戦略の主要施策にヒートポンプ普及拡大が明記■2009年12月30日に閣議決定した「新成長戦略（基本方針）」の「グリーン・イノベーションによる環境・エネルギー大国戦略」において、CO2削減効果の大きいヒートポンプ技術の普及によるグリーンビジネスの拡大が明記されました。
■2020年までの目標を『50兆円超の環境関連新規市場』、『140万人の環境分野の新規雇用』、『日本の民間ベースの技術を活かした世界の温室効果ガス削減量を13億トン以上とすること（日本全体の総排出量に相当）を目標とする』と示し、「エコ住宅、ヒートポンプ等の普及による住宅・オフィス等のゼロエミッション化」を主要施策と位置付けています。

下水熱を活用した次世代型ヒートポンプの実用化・普及の加速■2009年12月に発表された「地球温暖化・エネルギー関係での経済産業省と国土交通省の連帯強化に向けた中間とりまとめ」において、都市内に面的に存在する下水熱の活用による温室効果ガス削減を加速するための取り組みが明記されました。
【短期的取組】●

地域冷暖房や個別建物空調への下水熱活用推進に向けた方策検討（手続きの明確化等）●

下水熱を活用した低コスト・高効率の次世代型ヒートポンプシステムの開発に向けた検討

地域冷暖房（DHC）の販売熱量あたりのCO2排出量■2008年度 の 全国地域冷暖房における販売熱量あた
りのCO 2排出量を比較すると、ヒートポンプ式は燃焼式に対して約47%削減、燃焼式＋CGS ※ の排熱利用と比較して約39%削減となり、ヒートポンプ式がCO 2 排出量の少ない熱源システムであることがわかります。
※ CGS：コジェネレーションシステム（kg-CO2／GJ）
160

燃焼式（平均72kg-CO2/GJ）

ヒートポンプ式（空気熱）
ヒートポンプ式（未利用エネルギー）
燃焼式（吸収冷凍機、ボイラ）

販 140
売
熱量 120
あた 100りのC 80O2
排 60
出量 4020

燃焼式＋CGS※の排熱利用
ヒートポンプ式＋燃焼式

燃焼式＋CGS※の排熱利用

CO（平均62kg-CO2/GJ）

2T o

排出量
小ヒートポンプ式（平均38kg-CO2/GJ）

010,000

販売熱量あたりのCO2排出量：CO2排出量（kg-CO2）／販売熱量（GJ）

100,000
販売熱量（GJ）

1,000,000

熱供給事業便覧平成21年版（平成20年度実績値）より作成
CO2排出原単位：温対法政令値（購入排熱は「他人から供給された蒸気（産業用除く）、温水、冷水」の原単位を適用）
電気は電気事業連合会「電気事業における環境行動計画」より2008年度（平成20年度）排出実績0.373kg-CO2/kWh（京都メカニズムクレジット反映後）を使用

ヒートポンプを活用した
低炭素型まちづくり
財 団 法 人 ヒ ー ト ポ ン プ・蓄 熱 セ ン タ ー

2010.3.10

低 炭 素 型 ま ち づ く り を 目 指 し て求められる
低炭素型
まちづくり
求 めら れ る 都 市 の低炭素化

低炭素型
まちづくりの鍵
ヒートポンプ
低 炭 素 型 まち づくりを 実 現 す るヒート ポンプ【日本の部門別二酸化炭素排出量 2007年度】
都市活動で使われる熱は空調・給湯など100℃未満であるため、燃焼によって高温の熱エネルギーを得なくともヒートポンプで工業プロセス

家庭しており、都市の低炭素化が重要な課題となって業務その他

低炭素化の取り組みを徹底していくことが必要です。
また、エネルギーシステムの更新を伴う都市再都市活動
由来

18.1%

6.4%

エネルギー転換合計

13億 400万t

36.1%【ヒートポンプ式の空調・給湯機器】

運輸業 務

自然冷媒
ヒー
トポンプ給湯機
給産業

業務用ヒートポンプ給湯機（飲食店、ホテル、病院など）

湯19.1%

生は、低炭素化の大きな契機になると考えられます。
計画当初からエネルギーシステムについて検討し、素化につながります。

廃棄物家 庭います。まちづくりは、長期にわたりCO 2排出量に影響をおよぼすため、今後のまちづくりにおいては4.1%

13.8%

日本のCO 2 排出量の約半分は都市活動に由来効率よく作ることが可能です。ヒートポンプを効果的に利用すれば、CO 2 排出量を大幅に削減することができるため、都市の低炭

2.4%

都市の特徴・気候風土に合った低炭素型のシステム導入を図ることで、長期にわたって都市のCO 2

環境省 2007年度（平成19年度）の温室効果ガス排出量（確定値）より排出量を抑制することが可能になります。
都市活動由来のうち約60%を家庭・業務部門が占めています。

空気熱源ヒートポンプ

ターボ冷凍機（中〜大規模）（大規模、地域冷暖房）

ビル用
マルチエアコン空（小売店、中小業務ビル）

調

ルームエアコン電気

13.2%【家庭部門のエネルギー消費構造】

熱製造の効率化が鍵

冷房

2.6%

家庭における冷暖房・給湯のエネルギー消費は約58%

石油

64 .5%
暖房

25.0 %

照明・家電製品他

その他

34 .7 %

都市活動に由来するCO 2 排出量の約60%を家庭・業務部門が占めています。同部門における29.9 %

エネルギー消費構造をみると、家庭では約58%、都市の低炭素化には、冷暖房・給湯などに必要な熱製造の効率化が鍵であり、冷暖房・給湯機器の技術革新や建物ごとの取り組みとともに、まちづくりにおいても効率化の仕組みづくりが重要になります。

家庭・業務・産業部門の空調・給湯等をすべてヒートポンプでして熱を低いところから高いところに移動させる技術です。

まかなった場合、日本のCO2排出量の約10％に相当する1.3

電気

この原理を利用して投入するエネルギー量の何倍もの熱億トンものCO2を削減できるポテンシャルを有しています。

を空気などからくみ上げ、空調・給湯に必要な熱を作り出電力

圧縮機で冷媒を圧縮すると温度が上昇［億t-CO2 /年］
2.0

石油 5.5%

電気ガス

業務における冷暖房・給湯のエネルギー消費は

39.3%

冷房ガス

20.0%

暖房

45.9%

8.7%

16.0 %

3千万t

1.9億t

（空調・給湯・乾燥等）

業務用給湯空気などからの吸熱蒸発器

1.0

凝縮器

屋外

屋内
0.5

電気 3.5%

厨房

1億t

産業用（プロセス等）

日本の総排出量の約10 %

業務用空調

CO2 排出量
削減ポテンシャルは

1.3億t

石油

69.7%

17.9 %

照明・家電製品他

1.5

電気 7.2%

11 .5%

約45%

圧縮機

その他 3.1%

49.4%

民生用（家庭・業務）

産業用

その他 5.8%【業務部門のエネルギー消費構造】

給湯

ガス

石油

その他 11 .0%

38.7%

0.6億t

家庭用給湯

膨張弁

家庭用暖房

急激に圧力を下げると温度が低下

46.8%「エネルギー・経済統計要覧2009」より2007年度データ

1

ヒートポンプのＣＯ2 削減ポテンシャル

すことができます。

64 .2%

業務では約45%のエネルギーが冷暖房・給湯なていることがわかります。

ヒートポンプは、冷媒の圧縮と膨張による温度変化を利用

3.7％

ガス

どの熱を作る部分に消費されており、そのエネルギー源の大半が化石燃料の燃焼によって熱を得ヒートポンプのしくみ

10.5%

石油

21 .6%

給湯

厨房

7.8%

ガス

22.3%

0

1 の電力で 3 〜6倍の熱を作ることができます。

現状

ポテンシャル（財）ヒートポンプ・蓄熱センター試算

2

広 が る 、ヒ ー ト ポ ン プ の チ カ ラ

都市に存在する再生可能エネルギー

都市再生を契機とした低炭素化

再 生 可 能 エ ネ ル ギ ー を 利 用 す るヒート ポンプ

空 気 熱 によ る 低 炭 素 化

再生可能エネルギー源

欧州では、2009年6月に施行された「再生可能エネルギー（エネルギー供給構造高度化法）推進に関するＥＵ指令」において、ヒートポンプで利用する空気

空気熱 地中熱 大規模水力 地熱熱等が再生可能エネルギーと定義されました。

いちばん身近な再生可能エネルギーである「空気熱」を空気熱など再生可能エネルギーを利用するヒートポンプ式は利用することで低炭素化を図ることが可能です。

燃焼式と比較して大幅なCO2排出量削減が可能です。

【空気熱を利用した住宅・業務ビル】【給湯の場合】（フラッシュ方式）

空気熱

日本においても、同年8月に「エネルギー供給構造高度化法」が集合住宅地下水、下水などの熱も再生可能エネルギーと定義されました。

未利用エネルギー

都市に存在する再生可能エネルギーの利用により、CO 2 排（河川水 海水 地下水 下水などの熱）出量を大幅に削減することが求められています。

太陽光

風力

中小水力

燃
焼式
空気熱

地熱（バイナリー方式）

雪氷熱 バイオマス（燃料製造・発電・熱利用）【都市における再生可能エネルギーの利用イメージ】

一次エネルギー

CO2排出量

業務ビル

新エネルギー源（新エネルギー法）

施行され、ヒートポンプで利用する空気熱や地中熱、河川水、海水、クーリングタワー
ヒーティングタワー

ヒー
トポン
プ
式

給湯
トポ ンプ
ヒー

消防・生活用水

冷暖房

ガス

効率 0.9

お湯100

ボイラ

90

ロス10

一次エネルギー
36%削減

CO2排出量52%削減

効率 3.8246410090

ヒートポンプ

電気（一次エネルギー換算値） 発電・送電ロス

4048

空気熱など66

試算条件 一次エネルギー換算熱量／電気：9.76MJ/kWh（省エネ法）

太陽ダム

ヒートポンプ

再生水利用

生活排水をヒートポンプの熱源水として利用することも可能

低密度地域

太陽光パネル

下水熱

太陽光

下水

太陽光発電

CO2排出量原単位／電気：0.373kg-CO2/kWh
電気事業連合会「電気事業における環境行動計画」より
2008年度排出量実績、京都メカニズムクレジット反映後

蓄熱槽

ガス：0.0506kg-CO2/MJ（温対法）

水熱源
ヒートポンプ
HPHP

未 利 用 エ ネ ル ギ ー を 活 用し た 都 市 再 生

HP

下水処理場
給湯ヒートポンプ

空気熱

都市に存在する水系の整備において、都市景観の形成や災害対策といった要素に熱エネルギー源としての視点を加えることで、下水処理水熱利用
放流

空気熱源
ヒートポンプHP

都市再生とともに低炭素化を図ることが可能です。

清流復活事業HP【河川間連結（分水路）を活用した多機能水循環システムのイメージ】
水熱源
ヒートポンプ

高密度地域

既存ビル群

河川環境改善

HP
HP

HP

HP

河川水熱
HP

HP

HP

開発ビル

親水空間を整備することで、住 民 、観 光 客にとって の憩いの場、コミュニティが河川生まれます。

給湯
ヒートポンプ

水熱源
ヒートポンプ河川●親水空間の創出

河川水熱利用人工河川・運河

熱供給

HP

風力発電

HP

HP

HP

水熱源
ヒートポンプ

地中・地下水熱利用

海水熱利用

地中・地下水熱
地中
地下水熱
海水熱

3

災害時水利
海

風力
●HP：ヒートポンプ●災害に強いまちづくり
地域の防災拠点として災害時は、河川水や蓄熱槽の水を消防・生活用水に活用できます。

消防用水

親水性の高い
河岸整備
緊急時
船着場

水害対策、都市景観

河川の流れ
水質改善
「清流復活」

HP

排水口

地域冷暖房
プラント

蓄熱槽

河川水・下水処理水
熱利用取水口

下水処理場

下水処
理水

河川水・下水処理水
熱利用●環境負荷の少ない都市開発

環境負荷低減未利用エネルギーを利用するヒートポンプ蓄熱システムによる低炭素施設の実現。熱利用者にとっても水光熱費の低減メリットがあります。

●ヒートアイランド対策
ヒートアイランド抑制効果があります。

4ヒ ー ト ポ ン プ を 活 用 し た ま ち づ く り 事 例

##01

02

「空気熱」を利用したまちづくり「河川水」を利用したまちづくり

晴海アイランド
トリトンスクエア

大阪
中之島地区

徹 底し た 開 発 計 画と 管 理 体 制 で
国 内トップクラス の 低 炭 素 化 を 実 現Tokyo
Harum iI sland

Trit onSquare未 利 用 エ ネ ル ギ ー が 可 能 にし た
低 炭 素 型 まち づくり

O s a k a
N a k a n o s h i m a

地権者の連携が奏功
計画初期から環境に配慮
晴海アイランドトリトンスクエア（以下、晴海トリトン）は、敷地面積約8.5ha（延床面積約67万m 2 ）におよぶ大規模な再開発によって生まれた街です。国や自治体、ディベロッパーが主導する再開発が一般的な中、地権者各社が連携して公平な費用負担で基本計画を作り実施した点で、非常に画期的な再開発の事例です。
計画初期段階から水道や受変電設備などと大型水蓄熱槽を採用。ヒートポンプは当時の最高効率の機器を選定し、その性能を十分に引き出すために水蓄熱槽が組み合わされています。
計画初期から熱源システムについても検討がなされたため、DHCプラントは各建物へ効率的な熱供給ができるように熱負荷の重心に設置することができています。蓄熱槽もDHCプラントとの配管距離を短くでき、合理的かつ経済的な計画が可能となりました。
【DHCの熱源システム】のライフラインとともに、熱などのエネルギー
オフィスタワーW
ホール棟
低層棟

います。加えて、1988年に設立された株式会社晴海コーポレーションが計画段階から携わり、施設完成後は運営会社に移行。管理・運営を一元的に手がけているため、計画時に見込まれた環境性が実現されています。

低炭素化を実現した
熱源システム

熱供給管

TRHP

冷温水槽
9,400m3

温水槽
260m3

大阪市は面積の約10％が水面という水資源の豊富な都市であり、特に都心部に位一的なタウンマネジメントがされています。

置する中之島は、堂島川と土佐堀川に囲まDHCでは設計から運用まで、学識経験れた水都大阪を代表する地域です。ビジネ

者と設計・施工・運用にかかわるメンバーがスの中心地でありながらも、自然、歴史、文化、委員会を組織し、性能評価を実施してきま教育、国際交流、情報発信など様々な要素した。徹底した改善の結果、供給を開始しを併せ持っています。

●HP：ヒートポンプ ●TR：ターボ冷凍機●CT：クーリングタワー ●HT：ヒーティングタワー

河川水の熱利用が与える水温の影響については、一般に±3℃未満の範囲に収ま中之島遊歩道

ヒートポンプる場合には生物に対する影響は少ないと考えられています。中之島で地域冷暖房事業

ヒートポンプを展開している関電エネルギー開発株式

ヒートポンプ
中之島遊歩道土佐堀川

会社の試算※1によると、現在、中之島二丁目、三丁目で計画されている地域冷暖房の供給対象延床面積の2.5倍以上の規模で河川水を利用した空調を行う場合でも、河川の先駆けの一つが中之島三丁目の再開発

河川水は夏季には大気より温度が低く、の水温変化はおおむね±2℃未満に収まるという結果が得られており、河川水利用を拡大できる余地が十分に残っています。の販売熱量あたりのCO 2 排出量を全国のです。大阪の国際化・文化・ビジネスの中枢

冬季には大気より高いため、空気熱よりもDHCの平均値※1と比較すると約半分となっとして大阪市の中之島西部地区開発構想

さらにヒートポンプを高効率に運用するこています。に基づいた開発が期待されているこの地域とができます。河川水を熱源に利用するこ

中之島は都市再生緊急整備地域および晴海トリトンが国内トップクラスの効率をで、ダイビル株式会社・関西電力株式会社・とは、大気に熱を放出しないためヒートア

地球温暖化対策・ヒートアイランドモデル地

維持できている要因は、再開発の計画初期

関電不動産株式会社が1997年に基本合イランド対策としても効果的です。

域に指定されています。地域整備方針には「河段階から熱源システムを計画し、合理的かできたこと、計画から運用にいたるまで一意して始まった共同開発です。
【中之島地区の河川水利用地点】

河川水を利用するためには、河川に影響川水を利用した地域冷暖房システムの導入を与えない取排水設備の計画や河川の生等、環境に配慮した都市開発事業を促進」

態系など環境に影響のない利用計画が求と明記され、環境配慮型の開発がより一層められます。中之島三丁目においては十分望まれています。

点です。熱を作る側の努力だけではなく、な調査・検討によって環境に影響がないこ

低炭素化のハードルが高いものであっても、新しい試みを実行する関係者の体制が熱を利用する需要家側とも設計ガイドライとを確認することで、利用が可能となりま

低炭素化を実現するためには、DHCかンによって連携していることも大きな要因した。この努力が同地区における河川水利あれば魅力的なまちづくりが可能です。中

晴海トリトンの空調用の冷温熱は地域冷ら熱を受け入れる各棟の設備も重要です。

です。関係者の様々な取り組みが、省エネ用の広がりに大きく貢献しています。

之島では環境を意識することで良好な街暖房（以下、DHC）により供給されています。

冷温水の往き還りの温度差をなるべく大ルギー・省CO2の実現につながっています。

DHCの熱源システムには、環境性や経済性きく取り、常に維持することで供給ポンプを考慮して空気熱を利用するヒートポンプの消費エネルギーを低減でき、蓄熱槽の【晴海アイランドトリトンスクエア】容量も十分に活用することができます。

東京都市サービス（株）

海トリトンでは地権者との合意のも と 、建 物 群 の設計ガイドライン
DHC
プラント

統合
管理

（株）晴海コーポレーション

統一管理者
相互協力

DHC

ホX
ー棟
ル・管理者

Z
棟
管理者

Y
棟
管理者

商業系管理者

W棟
管理者

分散
管理に効率的に熱を利用するための技術基準が明記されています。

二丁目地区
二丁 地区
地域冷暖房プラント
地域冷暖房計画中）
（計画中
（計画中）

三丁 地区
三丁目地区
地域冷暖房プラント
地域冷暖房【タウンマネジメント体制】

そ の た め 、晴【防災機能の向上】
蓄熱槽の水は災害時に消防用水や生活用水として利用できるため、地域の防災機能としても重要な役割を担っています。

中之島では三丁目以外でも河川に沿っ区が形成され、地域ブランドの向上につなて複数の地点で熱利用が進んでおり、地下がっています。中之島は低炭素都市として鉄駅舎でも利用されています。中之島はさらなる成長が期待されています。

地形を活かし都市に存在する未利用エネ

中之島三丁目地域冷暖房の販売熱量あたりのCO2排出量実績

ルギーを有効活用している低炭素型まち

河川水を利用した
高効率のヒートポンプ
中之島三丁目では都市環境の向上を目指して、未利用エネルギーである河川水を※1 温対法政令値（他人から供給された蒸気（産業用途以外）、温水、冷水の原単位57kg-CO2/GJ）

5

域冷暖房が計画されており、河川水利用がますます広がっています。

この中之島における低炭素型まちづくり貫したタウンマネジメントを実現している

冷温水
DHCプラント

晴海トリトンでは、再開発の初期段階から現在の運用にいたるまで、街区全体の統つ環境性・経済性に優れたシステムを構築
冷水槽
9,400m3【中之島地区における河川水利用のイメージ】

堂島川が維持されています。さらに、晴海トリトン

CT HT オフィスタワーY

供給システムを検討した結果、効率の良いシステムを合理的に構築することに成功して豊富な水資源を活かしたまちづくり

た2001年以降、国内トップクラスの効率オフィスタワーZオフィスタワーX

高効率を維持する運営管理体制づくりのモデルとなっています。

低炭素都市を目指してますます発展する中之島

02040（kg-CO2/GJ）
60

全国DHCの平均値※257

熱源として100％利用した地域冷暖房が現在、中之島二丁目では朝日新聞大阪本

中之島三丁目DHC（2008年度実績値）※3

採用されています。中之島の地形を活かし社やフェスティバルホールなどが入る「 中て堂島川から取水し、土佐堀川に排水する之 島フェスティバルタワー」の開発が始ま

26

河川水利用が行われています。っています。ここでも河川水を利用した地54%削減※1 サステイナブル都市再開発促進モデル事業（環境省委託）※2 温対法政令値（他人から供給された蒸気（産業用途以外）、温水、冷水の原単位57kg-CO2/GJ）※3 CO2排出原単位は関西電力（株）の2008年度実績値0.299kg-CO2/kWh(京都メカニズムクレジット反映後)より算出

6