2013年10月8日 クロステン
地中熱利用の普及セミナー
in 十日町

地中熱利用の現状と展望
NPO法人 地中熱利用促進協会
理事長 笹田 政克

講演内容• 地中熱とは• 地中熱利用ヒートポンプの優れた点• 利用事例紹介• 普及の現状• 政府の施策（補助金ほか）• 街づくりの中での地中熱利用（今後の展開）• 地中熱利用促進協会の活動
• まとめ

３

地熱と地中熱• 地熱とは、地球内部に保有されている熱の総称（地学事典）• 火山のある我が国では、高温の地熱を利用して、地熱発電が行われている。地熱発電では一般に1000m級の孔井を掘削して、蒸気・熱水が利用されている。

（NEDO パンフレット）• 一方、地中熱とは浅い地盤中に存在する低温の熱エネルギーであり、地中熱は昼夜間又は季節間の温度変化の少ない地中の熱的特性を活用して利用される。
外気温と地中の温度の関係

現代人は忘れている
地中熱（洞窟・地下水・・・）の体感を

冬暖かく 夏涼しい（地中熱利用促進協会パンフレット）

４

５

地中熱は再生可能エネルギー• 地中熱は、太陽及び地球内部からの熱に由来する再生可能エネルギーである。
• 地表近辺では気温の影響により地温は変化するが、地下10～15ｍの深さになると、年間通して地温の変化が見られなくなる。
• その温度はその地域の平均気温とほぼ等しい。それより深い場所の温度は、一般に100mにつき2～3℃程度の割合で上昇するが、地温は安定した状況にある。
• 地中熱は、日本中どこでも利用でき、しかも天候等に左右されず安定的に利用できる。

季節ごとの地温の分布

２０１３．８．３日経ビジネスオンライン

６

７（地中熱利用促進協会）

地中熱ヒートポンプの優れた点
なつ

ちちゅうねつふゆ

ちちゅうねつ地中熱ヒートポンプ

地中熱ヒートポンプ

やくやく

どねつに熱を逃がす

どねつ

え

熱を得る

地中の再生可能エネギー• いつでもどこでも利用可能• 安定的利用

温度差の活用• 省エネルギー• 大きな節電効果• CO2排出量の削減
地中での熱交換• ヒートアイランド現象抑制

８地中熱利用は省エネルギー
ＮＥＤＯの高効率エネルギーシステム導入促進事業で実証された
地中熱ヒートポンプの省エネルギー効果

2004-2007年の調査対象：87件、うち地中熱6件
NEDO 住宅・建築物高効率エネルギーシステム導入促進事業（建築物に係るもの）2009 事業成果紹介2009年11月作成による

９１０

CO2 排出量削減に効果的
暖房

ton/年

灯油換算
1470 L

4020

2006年

4
32
10
地中熱

灯油

地中熱

ヒートポンプ暖房出力6.2kW, ボアホール50m x 3本(150m)
COP（期間平均）3.4, 住宅床面積129m2, Q値1.6W/(m2・K), C値0.8cm2/m2
富良野市木造３階建住宅2005年10月竣工(北海道大学地中熱講座 2007)

CO2発生量一次エネルギー

80

ton/年

2004年－2008年

ton/年

冷暖房・融雪2004年－2008年

30
20

Ｃ10在来システム
・空冷チラー・灯油ボイラー
・電熱線融雪

0

在来
地中熱
システム
ヒートポンプ冷暖房用15HP(対象床面積329m2）, 融雪用30HP(歩道360m2)
ボアホール90m x 16本(1440m), COP4.3（年平均）3.5 （暖房）5.8（冷房）6.8（融雪）冷暖房

山口県の中学校
GJ/年
2007年
1200
1000
800
600
400
2000
空気熱 地中熱＋灯油

GJ/年

在来
地中熱システム

0
灯油

500
400
300
200
100
0

CO2発生量60

2006年

CO2発生量一次エネルギー

GJ/年

弘前市の公共施設
一次エネルギー

北海道の住宅

2007年

60
40
200
空気熱 地中熱＋灯油

ヒートポンプ冷却能力308kW, 加熱能力270kW, ボアホール100m x 30本
下関市立豊北中学校2006年4月開校(栫 2010)

弘前市まちなか情報センター2004年4月運転開始(石上ほか 2010)

地中熱ヒートポンプの施設別件数

１１（1981年～2011年）
農業施設, 33

地域冷暖房施設, 1
実験施設, 44

駐車場（融雪）, 2

その他, 26道路（融雪）, 59
工場, 28

温浴施設, 16
宿泊施設, 35

住宅, 434
店舗, 40
事務所, 114

学校, 40

公共施設, 72

福祉施設, 12
病院・医療施設, 19
幼稚園・保育施設, 15

総数：990件（環境省, 2012）

住宅での地中熱利用の室内機・HEMS

１３地中熱利用ヒートポンプ

１４福岡大学付属大濠中学校・高等学校

地中熱利用では、7m×84 本の基礎杭を採熱管とし、冷房43kW、暖房49kW のヒートポンプを用い、床冷暖房により空気の加熱。夏は結露のない程度の床冷房をしており、ひんやりした床を体感できる。

１５（若山尚之）

森村学園（横浜市）の地中熱システム

１６

幼稚園ホール

屋内プール

ヒートポンプ
資料提供： （株）ミサワ環境技術

地中熱利用による融雪
ヒートポンプ導入例

１７

ヒートパイプ導入例

新潟市西区、国道116号高山IC新潟市中央区オフィスビル

歩道（新潟市江南区）

新潟駅南口広場（興和）

１８

消防署での地中熱利用

札幌市北消防署篠路出張所

出動態勢にある消防車のエンジン保温のため消防署の車庫の暖房に地中熱を利用(日伸テクノ)地中熱の農業利用 －施設園芸ー(九州電力)

赤平オーキッド（北海道）

１９東京スカイツリー

２０

地中熱議連（小池百合子会長）
による視察(東武鉄道資料)

基礎杭を活用した地中熱交換器の設置工事（大成建設）

東京駅前の地中熱利用施設

２１

ＫＩＴＴＥ（旧東京中央郵便局）

ＪＰタワーのアトリウム

地中熱利用冷暖房の吹き出し口

地中熱導入 最近の動向• 羽田空港国際線ターミナルビル（2010年）• 東京大学「理想の教育棟」（2011年）• 富士通長野工場（2012年）• IKEA新宮ストア（2012年）• セブンイレブン２店舗（2012年）• パークシティ武蔵小杉（2012年）• 渋谷本町学園－渋谷区立小中一貫教育校（2012年）• 東京スカイツリー（2012年）• 商業施設KITTE（2013年）• 東京スクエアガーデン（2013年）

IKEA福岡新宮 ストア
延床面積： 31,661 ㎡ （２フロア構成）
完成・開業日： 2012年4月
地中熱源能力： 約500 kW、150RT*再生可能エネルギーの使用割合はおよそ３０%
熱源杭の本数： 100ｍの長さの杭70本（IKEA JAPAN NEWS 2011.4.19）

２２

地中熱ヒートポンプの設置件数（1981年～2011年）

２３

地中熱ヒートポンプの設置件数
250

２４1000

地中熱利用ヒートポンプシステムの設置件数【1981-2011年】
200

900

800

年設置数 〔併用〕
年設置数 〔オープンループ〕

700

年設置数 〔クローズドループ〕
年 150間設
置件数（件 100）

600 累計設
500 置件数（400 件）

累計 〔クローズドループ〕
累計 〔オープンループ〕
累計 〔併用〕
累計 〔全タイプ計〕

300

50

200

10000設 置 年（環境省, 2012）建物への地中熱導入の初期コスト

２５環境省（2012） 地中熱利用にあたってのガイドライン

２６

国の基本文書に明記
平成22年「エネルギー基本計画」（平成22年6月）
再生可能エネルギーの利用拡大
さらに、空気熱の導入促進及び地中熱等の温度差エネルギーの利用促進のため、産業用・業務用・家庭用の給湯・空調等におけるヒートポンプの利用促進を図る。
（地中熱関連部分の文章を抜粋）

25

平成23・24年度 経産省の補助金

２７

再生可能エネルギー熱利用加速化支援対策費

バイオマス熱
30件
太陽熱
71件

地中熱
27件

バイオ燃料製造
2件
太陽熱82件

雪氷熱 4件温度差エネルギー 4件

平成23年度採択136件の内訳

バイオマス熱33件

地中熱
地中熱77件
77件

雪氷熱 4件温度差エネルギー 3件

平成24年度採択201件の内訳

平成25年度 経産省の補助金
再生可能エネルギー熱利用加速化支援対策費（第1次募集）２８

政策金融公庫の融資制度① 「国民生活事業」
融資限度額 ７千２百万円（直接支店に申請します）

融資期間
融資利率

② 「中小企業事業」
７億２千万円（直接貸付）（直接支店に申請します）＊左記の①の限度額以上の場合に適用されます。
１億２千万円（代理貸付）（直接取引金融機関に申請します）
１５年以内（うち据え置き １５年以内（うち据え置き期間２期間２年以内）年以内）
特別利率 ０．４％～３．６ 特 別 利 率 １ ． １ ５ ％ ～ １ ． ８０％
５％（返済期間、使いみち・担 （返済期間、使いみち・担保・保保・保証人の有無などに 証人の有無などによって異なるよって異なる利率が適用 利率が適用されます）されます）

２９

環境省平成26年度概算要求
地熱・地中熱等による低炭素社会推進事業

３０

３１

国土交通省 官庁施設のゼロエネルギー化（平成２４・２５年度 モデル事業の実施）
・ 東日本大震災で被災した官庁施設の復旧に併せ、再生可能エネルギー・新技術の積極的導入と省エネルギー・節電技術の徹底活用を組み合わせ、ゼロエネルギー化を目指した整備をモデル的に実施する。
・ モデル事業の実施を通して、地方公共団体等にグッドプラクティスの提供と技術支援を行い、公共部門を始めとする建築物のエネルギー効率の向上を目指す。
実施施設： 石巻港湾合同庁舎

地中熱ヒートポンプシステム
クローズドループで使用する地中熱交換器

Ｕチューブ（積水化学資料）

３２

３３

地中熱利用のコミュニティ構想

オコトクス（カナダ）

３４

太陽熱との組合せ(Sibbitt et al., 2011)

オコトクス（カナダ）

３５

太陽熱との組合せ(Sibbitt et al., 2011)

地中熱利用促進協会 :３６

展示会への出展

平成24年5月22日～25日、東京ビッグサイトで開催された環境展に15社と共同出展（写真）
平成25年1月30日～2月1日、東京ビッグサイトのENEX2013には18社での共同出展

地中熱利用促進協会 :３７

入門書の出版
地中熱ヒートポンプの基本がわかる本
横浜産業新聞 副編集長 内藤春雄 著
地中熱利用促進協会 監修
B5サイズ165頁
平成24年10月25日 発行
オーム社

第1章
第2章第3章
第4章
第5章
第6章

いま、注目の地中熱利用ヒートポンプとはそもそもヒートポンプとはどのようなシステムなのか
メンテナンスフリーが確保出来る工事技術
さまざまな建物で利用されている
地中熱利用ヒートポンプのコストと効果

付録１
付録２

地下水に関する規則
地中熱利用促進協会 （会員リスト）

技術の普及NPO法人 地中熱利用促進協会の活動
基礎講座のプログラム• 地中熱講座
地中熱ヒートポンプの利用技術の基礎を習得することが目的の基礎講座（6回実施）、実務的な設計講座（平成24年度新設 1回実施）、施工講座（平成24年度新設 1回実施）を開設。

• マニュアル
地中熱ヒートポンプの施工管理マニュアルを、地中熱利用促進協会で作成。
市場の拡大にともない着実な施工と、施工の標準化が求められている。このマニュアルでは現場で効率的な施工が行えるように、これまで施工実績の多い企業、それぞれの専門分野の企業の知見と技術を集約。
現在は会員のみ閲覧可

３８

地中熱利用の普及に向けた

産官学‐NPOの連携

３９

全国レベルでの連携

地域レベルでの連携NPO法人 地中熱利用促進協会

山梨県地中熱利用推進協議会（Ｈ２２）

団体会員 190社
個人会員 59名
特別会員 82名2013.7.9

北関東産官学研究会地中熱利用研究会（群馬県 Ｈ２２）
岐阜地中熱利用研究会（Ｈ２３）
長野県地中熱利用促進協議会（Ｈ２３）
秋田地球熱利用事業ネットワーク（Ｈ２３）
新潟県地中熱利用研究会（Ｈ２４）

産
ヒートポンプメーカー・設計会社
施工/掘削会社・建築設備会社

地中熱利用促進協会
地域協議会・研究会

官

ヒートポンプセンター
産総研
NEDO

経済産業省
環境省
国土交通省
農林水産省・文部科学省
都道府県・市区町村

学
建築・土木工学
空気調和・衛生工学
資源工学
地球科学

まとめ
• 地中熱は、いつでも、どこでも、安定的に利用できる再生可能エネルギー。
• 地中熱ヒートポンプは、省エネ・節電効果、CO2削減効果、ヒートアイランド対策に優れている。
• 平成２２年にエネルギー基本計画と新成長戦略に地中熱が位置づけられ、補助金等の助成策が講じられるようになってきている。
• 地中熱ヒートポンプの普及件数は、顕著な伸びを示しており、平成23年末までで累計990の設置件数となっている。
• 地中熱利用のこれからの展開として、街づくりや太陽熱利用等との複合化がある。

４０