名古屋大学医学部附属病院病棟等 ESCO 事業― 国内初の管理運用型 ESCO 事業により CO2 を 7,090t/年削減 ―
加藤 千喜
高井 裕紀

国立大学法人名古屋大学 医学部経理課 掛長
三機工業㈱ エネルギーソリューションセンター 省エネルギー推進課長

や省エネ改修などに積極的に取り組んでいる。

１． 事業の背景
名古屋大学は、東山、鶴舞及び大幸キャンパス等をその成果を「施設白書」「EM 研究会成果発表会」「施有し、人間と社会と自然に関する研究と教育を通じて、設管理部ホームページ」等で公開してきている。さら人々の幸福に貢献することを使命としている。にチャレンジ 25 への参加、名古屋市エコ事業所の認定

鶴舞キャンパスは、附属病院、教育研究施設を兼ね備えた複合医療施設としての役割を担っている。など地域社会と連携して省 CO2 に取り組んできた。
そして、更なる省エネルギーの推進、環境負荷の低本学は年間約 80,000t の CO2 を排出しており、東山減及び光熱費の効果的な削減を図るため、民間の技術キャンパスは、名古屋市の工場等を除く業務部門の事的ノウハウ、資金、経営能力及び運転管理能力を活用業所で最大の排出者である。今回の事業場所の鶴舞キする ESCO（Energy Service Company）事業を導入し、ャンパスは、年間 33,716t の CO2 排出量で 2 番目の排当該施設の省 CO2・省エネルギー改修を公募した。

出者である。
大学としては教育・研究の活性化を図り、その結果、三菱ＵＦＪリース㈱、三機工業㈱、㈱ト世界最高水準の研究成果や人材の養成を行うことが使

ヨタエンタプライズのグループが最優秀提案となり、命であるが、一方で CO2 削減は大学の社会的責務であ2010 年度第 1 回の住宅・建築物省 CO2 推進モデル事業

り、この二律背反の課題の解決が求められている。

（国土交通省）に採択され、今回の事業を実施する運2005 年 3 月に「名古屋大学におけるエネルギーの使びとなった。2008 年度は東山の附属図書館、鶴舞の動用の合理化に関する規程」を定め、低炭素エコキャン

物実験施設に ESCO 事業を導入しており、その効果は、パスを実現するため、エネルギー使用量の「見える化」

2009 年度に 2 件とも予定量をクリアし実証できている。

写真１ 鶴舞キャンパス全景

３． ESCO 事業の計画コンセプト

２． 事業概要
事 業 名名古屋大学医学部附属病院の熱源は、中央診療棟の：名古屋大学医学部附属病院
病棟等 ESCO 事業

水冷チラー360RT×2 台を除き、その他全てが蒸気を主所 在 地：名古屋市昭和区鶴舞町 65

体としたガス熱源であった（図１）。1994 年にエネル

敷地面積：89,137 ㎡

ギーセンターが建設され、大規模なコージェネレーシ

用途地域：第 1 種住居地域

ョンと大型ボイラーが導入された。これらで生成する

病床数：1,035 床

蒸気を、各建物へ熱源として供給していた。導入当時

対象建物

：病棟

S14-2

42,254 ㎡

はガス単価も安価であり、また冷凍機の高効率化が進(構造階数)

中央診療棟 SRC7-2

43,612 ㎡

む前で、非常にメリットの大きい省エネルギー・省コ(延床面積)医系研究棟１号館

ストシステムであった。

S13-2

18,779 ㎡

らコストメリットが減少したことと、蒸気を使用する

エネルギーセンター
RC3-1
竣 工 年

：病棟

しかし、近年の原油価格高騰とエネルギー自由化か3,199 ㎡

業務の一部外注化が進み、蒸気に対する絶対的なニー

1996 年（西病棟）

ズが薄れてきた。また蒸気のシステムロスが、過去の1999 年（東病棟）データから大きいことも確認できた。

2005 年

そこで、エネルギー熱単価と省エネルギー率を、熱医系研究棟 1 号館 2001 年

源別、システム別に比較検討をした。今回対象となるエネルギーセンター1994 年

病棟、中央診療棟、医系研究棟１号館、エネルギーセ

代表事業者 ：三菱ＵＦＪリース株式会社

ンターの各建物で高効率熱源機を導入し、各建物の蒸設計施工者 ：三機工業株式会社

気使用を最適化し、ベストミックスシステムとして総施設管理者 ：株式会社トヨタエンタプライズ

合効率向上を目指すべきと判断した。

中央診療棟

施工工期

：2009 年 8 月－2010 年 2 月

今回の事業は、通常の ESCO 業務に施設・運転管理を契約工期：2010 年 4 月－2019 年 3 月

含めて総合的に省 CO2・省エネ効率を高めるプロジェ

エネルギー量：都市ガス

37,996,759m /年

電力使用量 31,357,047kWh/年
CO2 排出量

クトで、全国に先駆ける取り組みである。このため、初期投資、エネルギー費用、運転・日常管理及びメンテナンス費用までの LCC を、総合的に評価した。

：33,716t/年 （2007 年度）

中央診療棟・病棟・医系研究棟1号館
電気ＣＧＳ

蒸気

蒸気使用比率蒸気焚冷凍機

冷水

３７％

蒸気熱交換器

温水

２７％
５％

給湯

都市ガス
加湿
蒸気ボイラー

減菌他

蒸気
動物実験施設図書館
アイソトープ総合センター

その他

１３％

未計測・損失図１ 鶴舞キャンパスガス使用状況

４％

１４％

４． 省 CO2 技術
4.1 複合型高効率熱源システム
中央診療棟は、既存の蒸気吸収式冷凍機を電力デマンドカットに利用する、増設の熱回収冷凍機との複合蒸気システムとした（図２）。2,500m3 の連結型冷水蓄熱槽貯湯槽

給湯

蒸気 熱交換器があり、改修前は夜間のコージェネレーション余剰蒸熱回収(増設)150RT×3

気で蓄熱をしていたが、水冷チラー360RT×2 台で蓄熱を行えるように改修した。蒸気吸収式冷凍機 690RT×2

温水

蒸気焚冷凍機690RT×2台は、通常運転の他、デマンドカットも行えるシステムに変更した。また、年間を通して冷水と温水を大量電気

水冷チラー
360RT×2

冷水に使用しているので、熱回収冷凍機 150RT×3 台を増増設を示す設して、冷水温水同時取り出しを行い、既設熱源を含蓄熱槽2,500m3めた最適運転システムを構築した。現在は、熱回収冷
図２ 中央診療棟熱源フロー図

凍機と水冷チラーをベース運転機としている。
熱回収冷凍機の効果については、「５．熱回収冷凍機システムの検証状況」で述べる。
病棟は、高効率冷凍機とモジュール化した冷凍機を貯湯槽

蒸気給湯導入したシステムとした（図３）。中央診療棟と同様
蒸気 熱交換器に年間を通して冷水と温水を必要とするが、夏の温水、空冷 HP チラー
30RT×6

冬の冷水の使用量が非常に少ないのが特徴である。
このため使用水量に比して、ポンプの搬送動力が大熱回収冷凍機
150RT×1

きく、システム COP が低い結果となっていた。
そこで、高効率チラー
150RT×3

冷水は高効率水冷スクリューチラー、温水は高効率 HPチラーを導入し、全てモジュール化対応とし、部分負電気荷運転を可能とした。ポンプは、小容量でかつインバーターを採用したことにより、低負荷に対応でき、搬温水

高効率チラー
150RT×3

冷水

高効率チラー
150RT×2

新設を示す

送動力の大幅な削減が見込める。削減割合は、冷凍機の高効率化が 75%、搬送動力の削減が 25%となり、ト

図３ 病棟熱源フロー図

ータル的に大幅な削減を図ることができた。
また、各階に浴室が設置されており、お湯を大量に電動窓使うため、給湯の一次加温に冷凍機の排熱を活用し、廊 下居 室エネルギーの削減を図った。
▽6F

全面ガラス
階段室

ドラフト効果中診棟西面の階段室は日射により高温となり、居室・ ・ ・ ・ ・ ・ ・

4.2 自動自然換気システム▽2F等に及ぼす影響が大きかった。これを低減させるため、吹き抜け階段室の窓ガラスを改修し、自然換気システ▽1F

ムを導入した（図４）。導入前は、階段室が 50℃にも上昇したが、この夏の測定で 35℃前後となり大きな効果が得られた。中間期にも効果が出ると思われる。

図４ 自動自然換気システム

可変電動ガラリ取付（可変制御）
・風雨センサー・温度センサー 等

4.3 パッシブリズミング空調
パッシブリズミング空調は、第 6 回 国土技術開発賞「優秀賞」を受賞し、独立行政法人建築研究所・㈱５． 熱回収冷凍機システムの検証状況
今回導入した熱回収冷凍機は、㈱神戸製鋼所の高効率インバータースクリューチラーである。

奥村組・三機工業㈱で共同開発したシステムである

2010 年 8 月の運転データの検証結果から、導入シス（図５）。室内環境測定を行いながら空調機を定期的テムを総合評価した。まず、冷凍機の単体 COP は猛暑に「運転・停止」させることにより、室内の快適性をにもかかわらず一ヶ月平均で 6.19、システム COP は損なうことなく搬送動力を低減することで、省 CO2 を4.60 であった。熱回収冷凍機の負荷率毎 COP を冷水、図るものである。動力の大きい空調機ほど導入効果が温水、総合 COP 別で図６に、高効率冷凍機と熱回収冷大きい。

凍機のシステム COP 比較を図７に示す。これらから、部分負荷特性の良さと熱回収冷凍機のシステム COP が標準冷凍機に比較して、抜群に優れているのがよく理送風･･･周期的に発停解できる。このシステムは、2005 年に岐阜県のホテルに初めて導入し、設定や調整のノウハウを積み重ね、送風機今回は理想的な熱回収システムが構築できたと思う。
導入は鶴舞キャンパスの動物実験施設を含め今回で８（発停制御）事例目となる。このシステムは、今後の大型病院でも（室内状態計測）制御コントローラ十分活用できると考える。

炭酸ガス・温度センサー
熱回収部分負荷特性（熱源単体）

4.4 コージェネレーションの運用変更
熱源をガス主体から電気主体に変更したことに伴い、コージェネレーションの運用形態も見直す事が必

冷却COP基準値

12加熱COP基準値

10熱源COP

図５ パッシブリズミング空調

148

熱回収COP基準値

6

冷却COP実測値要となった。余剰蒸気による蓄熱の必要がなくなった

4

加熱COP実測値

ことや発電単価の上昇もあり、現状の連続運転から部2分運転かピークカット運転又は非常時運転の選択と熱回収COP実測値

00%20%なった。導入されている発電機は 1,500kW と大型で、かつガスタービンであり部分運転には不向き、かつピ40%
60%
冷却熱量-負荷率80%100%

図６ 熱回収冷凍機の負荷率毎 COPークカット運転でもメンテナンスコストが高くなる状況にあった。このことからエネルギー費、メンテナ

水冷チラー システムCOPの比較

ンス費と日常点検費を総合評価した結果、停止を選択14した。契約電力が、2,400RT 相当の冷凍機の電化、発12昇で抑えられたのは、複合型高効率熱源化とし、最適運転システムを構築したことで、搬送動力やシステムロスを大幅に抑えることができた証しである。
4.5 その他省エネルギー手法
その他導入した手法としては、遮熱フィルムの導入、熱回収時システム COP
平均：10.710
システムCOP

電機の停止を行ったにもかかわらず、約 1,000kW の上

86
冷房時システム COP
平均：4.6

4200%

10%

20%

30%

40%
50%
60%
冷却熱量-負荷率

冷房時システムCOP

70%

熱回収時システムCOP

蒸気の使用圧力変更、夜間及び中間期の蒸気少負荷時
対応用小型貫流ボイラーへの一部更新を行った。

80%

図７ システム COP 比較

90%

100%

６． 施設管理一体型の効果検証

７． これからの課題

通常の ESCO 事業は、建物内のエネルギーを消費する

名古屋大学は、「キャンパスマスタープラン 2010」

部分を改修や増設などを行って、省エネルギー効果をを発表した。その中に、省エネ・環境負荷低減アクシ生み出していく。ESCO 事業で導入した熱源機器についョンプランがあり、2014 年度における C02 排出量を、ては、運転管理者を配置せず、運転指導を行いながら2005 年度より 20%以上削減を目指すと発表した。

計測検証を実施するのが一般的である。
しかし今回は、

この削減量は、
本 ESCO 事業予定削減量の 2 倍以上のESCO 事業で導入した部分のみでなく、既設部分を含め目標であり、施設管理の省エネルギー活動を含め、国た建物全体の施設管理を ESCO 事業者で行う。これは、内初の管理運用型 ESCO 事業として更なる副次効果を国内初の取り組みであり非常に画期的な事業である。

生み出せるよう PDCA サイクルを継続しながら、この事設計施工を行った三機工業㈱事務所内で、熱源機器業を推進して行きたいと考える。

を含めたエネルギー使用量の遠隔監視を行っている。

さらにその成果を、大学ネットワーク、地域社会及さらに、附属病院に ESCO 事業者が常駐し、既設設備をびその他総合病院へ積極的に発信し、水平展開するこ含めたトータル的な省エネルギー管理を行い、BEMS ととで地球温暖化防止に努めて行きたい。

遠隔監視システムを含めた包括的な PDCA サイクルを結果の定例報告会を開催している。省エネルギー量の解析や改善、削減の進捗状況の把握にとどまらず、施ＣＯ ２削減量省エネルギー手法

エネルギーセンター

2010 年 4 月から ESCO 事業を開始し、毎月計測検証

医系研究棟１号館確立させた。

病棟

中央診療棟

対 象 建 屋t/年
排熱回収型水冷チラー

○

2,419

管理の見える化を推進している。ESCO 対象を含めた施給湯一次加温システム○88

パッシブリズミング空調○

19

自動自然換気システム○

16

遮熱フィルム○設全体から省エネルギーに関する改善提案が 28 件、施設管理側からも 9 件上がった。稼動している病院の変化が見えつつあり、省エネルギー改修による効果以上新設・更新設備設管理における異常処置の工数、内容を分析し、施設の削減が期待できる。
主な内容としては、設定温度の見直し、換気風量の照明の見直しなどである。通常の施設管理と違い、省エネルギーを推進する役割を担っているため、常に新○2,018高効率空冷ヒートポンプ○314

給湯一次加温システム○144

高効率水冷チラー
既存機器・蓄熱槽運用変更
その他省エネ手法
合はないかと強く感じる。
今回の ESCO 事業体制を図１０に示し、項目毎の削減予定量を図１１に示す。

795○646

○

－130

○

CGS 運用変更

しい項目が生み出されている。省エネルギー技術と管理を一体化しての推進、これこそが本来の ESCO 事業で○

高効率貫流ボイラー
既存設備見直し、稼働時間の見直し、小便器手洗いの流量調整、

2

高効率水冷チラー

384○

計3757,090

図１１ CO2 削減予定量
８． おわりに名古屋大学は、エネルギー使用量含めたエネルギー・施設管理情報などを対外的に発表している。
Yahoo、goo、Google で「施設管理部」で検索すると国立大学法人名古屋大学

三菱ＵＦＪリース株式会社（事業代表者・資金調達担当）

三機工業株式会社（設計・施工担当）

株式会社トヨタエンタプライズ（施設管理担当）

図１０ ESCO 事業体制

トップに掲載されるので、是非参考にしていただきたい。
最後に、ESCO 事業の企画、募集要項の作成並びに設計、施工、試運転調整から運用後の計測検証にご協力いただいた関係者各位に誌面をお借りして御礼申し上げます。