2021年度コージェネ大賞 民生用部門

理事長賞

都心の既成市街地を含めた都市防災力・環境性向上の実現～日本橋スマートエネルギープロジェクト～【代表応募者】

三井不動産TGスマートエナジー株式会社（発表者：大野 智之）【共同応募者】
三井不動産株式会社
東京ガス株式会社
東京ガスエンジニアリングソリューションズ株式会社
株式会社日本設計© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

事業概要
 事業者：

三井不動産TGスマートエナジー株式会社

 概要：

・日本橋室町地区に世界最高水準の高効率大規模コージェネレーションシステム（CGS）を擁する「日本橋エネルギーセンター（日本橋EC）」とエネルギーネッ
トワーク（熱供給導管、電力自営線、情報通信ケーブル）を構築
・再開発ビルだけでなく周辺の既存建築物に対しても電気と熱を供給する日本初の取組み
・系統電力停電時にもエネルギーを継続供給し、レジリエントでエコフレンドリーな街づくり（都市防災力を強化すると共に、平常時も街の環境性能を向上）に寄与

 供給可能エリア：

日本橋エネルギーセンター※電気・熱の供給可能エリアとは、特定送配電事業及び地域冷暖房区域指定（2018年5月8日時点）に基づくエネルギー供給可能エリアであり、エリア内の全ての建物にエネルギー供給する訳ではない。また、エリアは今後変更となる場合もある。

エリア面積 約15万㎡、約20棟、延床面積 約100万㎡© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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事業概要
 背景・経緯：

・東日本大震災を受けた、既成市街地における都市防災力強化へのニーズの高まり
・脱炭素・省エネ・環境性向上への社会的要望の高まり
・一方で、都心においては市街地のほとんどが既存建物で構成されており、BCP対策や省エネ対策を行おうにも新たな設備増強や更新を行うスペースがない等の制約があり実現困難な場合が多くある⇒「日本橋スマートエネルギープロジェクト」による既成市街地を含めた都市防災力・環境性向上の検討を開始
3.11東日本大震災

2019.3竣工

現在

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

基本 計画
基本 設計
実施 設計
施工

運用
0123456

基本計画～竣工

789 10 11 …
運用（竣工後）© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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事業概要
 設備概要：＜CGS＞
・大型ガスエンジンＣＧＳ 7,800 kW×3台（定格発電効率48.5%、総合効率77.2%）
・廃ガスボイラ:4t/h×3台＜熱源設備＞
・廃熱投入型蒸気吸収冷凍機 1,400 RT×3台
・ターボ冷凍機 1,350 RT×2台
800 RT×1台
300 RT×1台
・蒸気ボイラ3t/h×2台（ガス専焼）
2t/h×3台（ガス油切替）・熱交換器（廃熱利用） 廃温水-温水 4,200kW×2台
蒸気-温水 3,751kW×2台
・熱交換器（蓄熱冷水-冷水） 800RT×2台＜水蓄熱槽＞
・冷専 2,430㎥（熱負荷平準化・熱源装置容量削減）▲大型ガスエンジンCGS© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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事業概要
 エネルギーネットワーク概要：＜熱供給導管（地域配管）＞
・ 冷水主管 650A
温水主管 250A
蒸気主管 200A
還水主管 80A
・ 総延長： 約1km
・ 配管： 推進管800φ～1,000φ
建屋内、地中（直埋）＜電気ケーブル（地域配線）＞
・ 総延長： 約8km
・ 配線： 小口径推進工法150φ
建屋内、地中（埋設配管）
凡例

電気供給ルート（イメージ）
熱供給ルート（イメージ）
電気・熱供給可能エリア
内、熱供給エリア

テロ対策などの安全性確保の面からエネルギーネットワークの詳細（特に配管配線ルート図など）を示すことが出来ないことをご理解頂きたい。

▲エネルギーネットワークイメージ図© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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事業概要
 システムの特徴 ①：
・新築ビルだけでなく既存建物に対しても電気や熱を供給
・既存を含む多様な供給条件に対応するため複数の供給電圧・熱供給方法を確保
・既存熱源を有する建物に対して部分的に日本橋ECから熱を供給する部分供給方式を導入

日本橋ECからの供給エネルギー
・電気：66kV,22kV,6kV
・熱：蒸気、冷水、温水© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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事業概要
 システムの特徴 ②：
・エリア全体を統括制御する、最新ICTを駆使した日本橋エネルギーマネジメントシステム「NEMS（Nihonbashi Energy Management System）」を開発・導入⇒既存建物群も含めた供給エリアへのエネルギー供給最適化を実現
NEMSのポイント 一般的なEMSではプラント内の設備機器のみを制御対象とすることが多いが、NEMSは日本橋EC内だけでなく既存建物群の熱源設備等をも対象として制御
 需要実績やイベント予定、天気予報等から翌日の需要を予測し、各機器の運転計画を立案
 省エネ・省コスト効果が最大限得られるよう制御© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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実現にあたっての苦労・工夫 超高層オフィスビルへの大規模CGS導入

・課題：大規模CGSは運転時の騒音・振動も大きい
・対応：高い遮音性能を有する専用エンクロージャーを設置
CGS直下のスラブ質量を大きくすることで減衰性能を向上
CGS室の床面は地下駐車場等に用いられる浮床工法を採用⇒振動と騒音を徹底的に抑える構造とすることで建物への影響を最小限に抑制
CGSエンクロージャー

ガスエンジンCGS本体

8,300

B2

B3

スラブ厚さ1,500mm▲CGSエンクロージャー（扉開口時）

浮床工法 PIT▲CGSエンクロージャー周り断面図（側面）© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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実現にあたっての苦労・工夫 都市機能を維持したエネルギーネットワーク構築

・課題：供給エリアである日本橋室町地区は交通量が多く、地下には既存インフラが輻輳・対応：エネルギーネットワークのルートとして既存建物内の地下駐車場上部空間を利用
既存インフラより深い位置を機械推進工法により通過⇒工事難易度の極めて高い都心の既成市街地で都市機能を維持しながら新たなエネルギーネットワークを構築
地域配管

地域配線（ケーブルラック）
既存共同溝
既存インフラ公道（国道）

既存建物
1
B1
約14m

B2

地下通路

1
プラントより
B1

地下鉄

B2
駐車場

駐車場
B3
B4
熱源設備

▲既存建物内の地下駐車場車路▲既存地下通路内
地域配管

既存建物

B3
推進管B4

▲既存地下鉄躯体下部を通過する推進管縦断イメージ図© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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日本橋スマートエネルギープロジェクトによる成果① 既存建物群も含めた防災力の向上

・系統電力停電時も大規模CGSと熱源設備を用いてピーク需要の5割のエネルギー供給継続が可能に・日本橋ECからのエネルギー供給により、既存建物群は新たな投資や設置スペース等の検討を行うことなく非常時のエネルギー源を確保

日本橋EC

日本橋EC

▲系統電力停電時のエネルギー供給

イメージ図© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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日本橋スマートエネルギープロジェクトによる成果① 既存建物群も含めた防災力の向上

・非常時のエネルギー供給を担う日本橋ECには万全の災害対策

日本橋ECの主な災害対策
浸水に備えた通信断に備えた壺型潜水艦構造

耐災害性の高い中圧導管からの都市ガス供給

自営専用通信網・NEMSの活用

日本橋
EC
24時間365日
監視体制
電力シミュレータを活用した防災訓練

熱供給用燃料の3重化© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

NEMS
専用通信網

需要家

断水に備えた空冷式ラジエータの採用（CGS冷却）

11日本橋スマートエネルギープロジェクトによる成果② 高効率CGSの導入・エネルギー面的利用の最大化による環境性向上
発電効率 ％

・街全体で需要を集約化することにより、通常では導入が難しい高効率大規模CGSの導入を実現

本PJ採用機種

ＭＣＦＣ／ＳＯＦＣ
タービンコンバインド

発電出力 7,800 kW
定格発電効率 48.6%

55
中大型ＭＣＦＣ／ＳＯＦＣ

504540低温作動小型ＳＯＦＣ

ミラーサイクル・油着火
希薄燃焼の高効率化（燃料電池）

3530

最適燃焼制御・出力ＵＰ

希薄燃焼化（ガスエンジン）
10100

ストイキ燃焼ＧＥ
1,000
10,000© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

発電出力kW12日本橋スマートエネルギープロジェクトによる成果② 高効率CGSの導入・エネルギー面的利用の最大化による環境性向上

・部分供給方式の導入等により既存建物群及び既存地冷を含む周辺エリアにもエネルギーを供給することで、エネルギー面的利用範囲を拡張し大規模CGSの廃熱余剰問題を解決
・部分供給方式を取り入れることで廃熱利用量は約25％増加（2020年実績よりシミュレーション）し、エネルギー面的利用範囲の拡張がエリア全体の環境性向上に繋がっていることを確認
従来

部分供給方式
電気

電気
開発地区

冷熱

既存地区
（全量供給）

冷熱

温熱

冷熱

既存地区
（全量供給）

温熱

熱源設備

負荷の少ない時期はCGSの余熱を破棄

ＣＧＳ© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

既存地区（部分供給）

冷熱

冷熱
温熱

熱源設備
ＣＧＳ

開発地区

既存熱源設備温熱

温熱

CGSの廃熱が余る時期を中心に熱供給

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まとめ 「日本橋スマートエネルギープロジェクト」は、都市ガスを燃料とした大規模CGSを擁するエネルギーセンターを構築し、再開発ビルだけでなく周辺の既存建物群に対しても電気と熱を供給する日本初の取組みである。
 エネルギーの地産地消を実現し、広域停電時にも街に電気と熱を供給。さらに、エリア全体を統括制御する「NEMS」の開発により最適なエネルギー供給を行うことで、既成市街地を含めたレジリエントでエコフレンドリーな街づくり（エリア全体の都市防災力および環境性の向上）を実現した。
 都心の既成市街地においてエネルギーネットワークを構築し、既存建物群に大幅な設備改修を要することなくエネルギー供給を行うためには多岐に渡る課題があったが、設計・施工上の様々な工夫、需要家との連携により実現。
 地域貢献性が認められ、5件もの補助金に採択。
 本計画で実施した工夫は他の多くの既存街区にも適用することが可能であり、今後の普及展開が期待できる。
© 2022 Nihonbashi Smart Energy Project.

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