コージェネ導入を通じた SDGs への貢献とはSDGs

55.1 コージェネの提供価値
導入の意義（企業の場合）
SDGs

コージェネはオンサイトで発電し、発生する電力と熱を供給する設備ですが、単に経済性に優れるだけでなく、環境、防災、まちづくり、地方創生に貢献するなど、以下に示す様々な価値を有しており、エネルギー政策、環境政策、国土開発政策、地方活性化政策をはじめとした国の各種政
策1）、2）、3）、4）、5）、6）においても重要な位置づけにあります。次ページ以降に、これらの価値について解説していきます。
NO概要
発電と同時に発生する熱をオンサイトで活用することで、エネエネルギーの低炭素化導入の意義（自治体の場合）
SDGs

①

提供価値

ルギーの低炭素化を実現します。
低炭素②

再生可能エネルギーを燃料としたコージェネや、再生可能熱と再生可能エネルギーの導入促進

コージェネ排熱の融合により、再生可能エネルギー導入を促進
再生可能します。

コージェネは需要地に設置されるため、送配電網の投資を抑制③

できます。また、電力需給に応じて稼働できるため電力ピーク

電力系統への貢献

削減、系統設備の投資抑制、再生可能エネルギーの変動調整に系統貢献

耐震性のある中圧供給の都市ガスの利用、あるいは停電対応機

強靭性（レジリエンス）の向上

能により、防災に強いシステムを構築し、施設の防災対応や不強靱化動産価値向上を実現します。

都市にコージェネを導入することで、低炭素で安全なまちづく都市開発への貢献

コージェネ導入を通じた⑤を理解する
SDGs④寄与します。

りを実現し、国際的な都市間競争にも寄与します。
都市開発

地域に存する資源をエネルギーに転換することで新たな産業を⑥創出し、資金の域内循環や地元の雇用確保を促進、地方経済の地方創生への貢献発展に寄与します。また、地方都市のコンパクトシティへの転今後、旺盛なエネルギー需要が見込まれるアジアを中心に、LNGエネルギーを通じた国際協力の展開の転売や基地構築を支援するとともに、利用分野でも協力する
海外インフラコージェネ導入による⑦換に貢献します。

への貢献
SDGs

地方創生

ことにより、良好な国際関係維持を果たします。

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貢献事例
SDGs

182019/01/10 18:18

51

コージェネ導入を通じた SDGs への貢献

エネルギーの低炭素化
低炭素

熱電併給システム
エネルギーの低炭素化においては、電■日本のエネルギー需要と一次エネルギー供給力用途が注目されがちですが、熱用途は現状と2030年時点のいずれにおいても、日本の最終エネルギー消費の約７割を占めており、熱の低炭素化は非常に重要な課題です。火力発電所などの大規模集中発電所は通常、需要地から離れた場所に建設されるため発電時に発生する熱を需要地まで運ぶことができず、廃熱として捨ててしまいます。一方、コージェネは需要地の近くに設置されることで、発電に伴い発生する熱も有効活用する「熱電併給システム」であるため、エネルギー出所：経産省

長期エネルギー需給見通し7）をもとに作成

効率改善を通じエネルギーの低炭素化に大きく貢献します。
対応する SDGs ゴール
エネルギーをみんなにそしてクリーンに

気候変動に
具体的な対策をエネルギーのカスケード利用
コージェネは、燃料の燃焼により得ら■コージェネによる熱のカスケード利用れる熱エネルギーを先ず⾼温度レベルでしか得られない動⼒として回収した後に、そこから排出される低温度の排ガスを順次加熱源等として利⽤する「熱のカスケード利用」により、熱を使い切るシステムです。排熱を温度レベルに応じ蒸気や温水として活用するとともに、排熱駆動吸収冷温水機（ジェネリンク）等を通じて冷熱（冷房）に変換するなど、多様な熱用途にも対応できます。
対応する SDGs ゴール
エネルギーをみんなにそしてクリーンに

気象変動に具体的な対策を

19

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とはSDGs

エネルギー面的利用
熱は遠方にまで輸送できないため地産■エネルギー面的利用の概念図

地消する必要があり、電力需要に合わせてコージェネを稼働させた場合、一施設

ホテル導入の意義（企業の場合）
SDGsへの熱供給は、熱需要とのアンマッチン

商業施設

グにより熱を捨ててしまう可能性もあります。地域に熱導管インフラを敷設して病院

事務所ビル「エネルギーの面的利用」（複数施設への熱供給）を行うことにより、排熱を余す電気ことなく活用でき、地域のエネルギー最適化に結び付きます。

温水・蒸気
冷水

エネルギーをみんなにそしてクリーンにエネルギーセンター導入の意義（自治体の場合）
SDGs対応する SDGs ゴール
産業と技術革新の基盤をつくろう

気候変動に具体的な対策を燃料電池と水素社会構築
を理解する
SDGs

次世代エネルギーとして、水素が着目されています。水素は単に低炭素化に寄与するだけでなく、以下に示す通りエネルギー政策全般に広く寄与するものです。
•多様なエネルギーから製造できるため、エネルギーセキュリティに資する。
•再生可能エネルギーの変動分を水素に変換することで、電力の調整、貯蔵が可能になり、電力の安定供給につながる。
•熱利用、運輸においても利用でき、エネルギー全般の低炭素化に寄与する。
•燃料電池により高いエネルギー効率が得られ、省エネルギーに貢献する。

コージェネ導入を通じた■水素エネルギー利用の意義

への貢献
SDGs
コージェネ導入による水素・燃料電池戦略協議会資料８）20cogeneration_guide_H2-P39_CC2014.indd 20

貢献事例
SDGs

出所：経産省2019/01/10 18:18

5

コージェネ導入を通じた SDGs への貢献

燃料電池は水素を電力に変換するコー■発電機の容量と効率の関係

ジェネシステムであり、大型発電所並みの発電効率、小容量であり分散電源としてオンサイトに設置して排熱利用可能等の特長を持っています。燃料電池を普及させコストダウンを実現することが、将来の水素社会構築につながっていきます。

出所：経産省水素の利活用方法の一つとして、水素水素・燃料電池戦略協議会資料８）■カーボンニュートラルメタンの考え方と CO2 を反応させてメタンを製造（メタネーション）、都市ガスや発電に活用することが考えられています（PtG：Powerto Gas）
。工場等から排出される CO2 を回収し、水素と合成してメタンを製造す
れば、メタン利用時のCO2 排出量をCO2回収量と相殺でき（カーボンニュートラルメタン）、CO2 の増加には結びつきません。

出所：経産省

水素・燃料電池戦略協議会資料８）

都市ガス（メタン）を燃料としたコージェネを普及させることにより、現状においては省エネルギーと低炭素化、将来においては脱炭素化を実現できる可能性があります。
対応する SDGs ゴール
エネルギーをみんなにそしてクリーンに産業と技術革新の基盤をつくろう

気候変動に具体的な対策を

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とはSDGs2

再生可能エネルギーの導入促進
再生可能導入の意義（企業の場合）
SDGs

バイオマスの利用
コージェネは、燃料として、木質バイオマス、廃棄物、下水処理場における処理過程で発生する消化ガス等の再生可能エネルギーを用いることも可能です。地域の産業の副産物や廃棄物を再生可能エネルギーとして活用することで、産業振興や持続的な発展、地方の過疎化防止にもつながります。
木質バイオマスにおいては、未利用の間伐材等を燃料として活用することで森林の整備と持続可能な経営が進み、森林減少やそれに伴って発生する土砂崩れ等の災害の防止にも寄与することができます。

導入の意義（自治体の場合）
SDGs■間伐材利用による森林の健全な育成

を理解する
SDGs

出所：平成24年度森林・林業白書９）

コージェネ導入を通じた対応する SDGs ゴール
エネルギーをみんなにそしてクリーンにつくる責任
使う責任

気候変動に具体的な対策を陸の豊かさも守ろう

への貢献
SDGs
コージェネ導入によるcogeneration_guide_H2-P39_CC2014.indd 22

貢献事例
SDGs

22

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5

コージェネ導入を通じた SDGs への貢献

スマートエネルギーネットワークの構築■太陽熱とコージェネ排熱のカスケード利用

コージェネ排熱と太陽熱をカスケードに利用することで、コージェネ排熱を太陽熱の温度変動に対する調整機能としてコージェネ太陽熱集熱器活用でき、再生可能熱の有効利用に寄与します。更に、コージェネを核として、地域で発生する熱と電気の面的ネットワーク化と再生可能／未利用エネルギーの地産地消、ICT によるエネルギーマネジメントを組み合わせた「スマートエネルギーネットワーク」を構築することにより、地域単位でエネルギーの最適化が図れます。

低温

排熱投入型ガス吸収冷温水機
7℃

17℃〈冷水供給〉

47℃

40℃〈温水供給〉

太陽熱の下流にコージェネ排熱を投入し熱のカスケード利用することで、温水温度を一定に保てる。

対応する SDGs ゴール
エネルギーをみんなにそしてクリーンに

高温

気候変動に具体的な対策を■スマートエネルギーネットワークのコンセプト
商業ビル

住宅

再生可能エネルギー
太陽光発電パネル
太陽熱集熱器オフィスビル

電気

熱
熱
吸収式冷凍機電気

中央監視センター

情報通信網
ボイラー

清掃工場

未利用エネルギー

ガスコージェネレーション

地域エネルギー供給プラント
焼却熱

ICT によるマネジメントを通じ、コージェネや熱源機が出力調整

23

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とはSDGs

3

電力系統への貢献
系統貢献

導入の意義（企業の場合）
SDGs

コージェネの電源価値
コージェネは累積設置容量で約1000万 kW を有し、国内で出力変動への対応が期待できる
LNG、石油火力の合計1.2億 kW に対し8% を占めており、貴重な電源といえます。また大規模電源と比較して短納期であることから、即効性のある供給対策としても有効です。更にコージェ
ネを夏冬のピーク時などに運転し、ピーク需要をカット（負荷平準化）することで、電力設備への過剰な投資が抑制され、そのインフラ建設・整備コストが低減されるとともに、電力の安定供給につながります。電気冷暖房から吸収冷凍機等の排熱利用機器を中心に構成される空調システムに変更することで電力ピークカット量を更に大きくすることができます。

導入の意義（自治体の場合）
SDGs■コージェネによる電力負荷平準化効果10）商用系統から電力を購入した場合

廃熱利用機器によるピークカット

電力
［kW］

電気冷房

ピークカット量

電力［kW］

コージェネレーションで廃熱利用した場合

吸収冷凍機能力［kW］
自家発電によるピークカット

ピーク電力

［kW］

発電電力
［kW］

061218

太陽光発電が大量に導入さ24時

0

また、夕方にかけて日射の急の出力が急速に低下するため、これに追随できる制御性

30,000

Megawatts

stop

stop

28,0002012(actual)26,000

2013

start

24,000

2015
2016
2017
2018
2019

22,00020,000

2014

2020

start

確保すべき発電容量

18,000
0

12am

3am

6am

9am

12pm

3pm

6pm

コージェネ導入による速な変化を受けて太陽光発電

日没に伴い発電負荷上昇

32,000への貢献
SDGs

が引き続き必要になります。

24時

Net load - January 11

34,000一方で冬期の日没後においてックアップ電源による供給力

18

コージェネ導入を通じたFigure 1軽減される方向にあります。になるため、火力発電等のバ

12■将来の電力負荷予測

れると夏期昼間の電力負荷はは、太陽光発電の出力はゼロ

6を理解する
SDGs

ピーク電力
受電電力
［kW］

9pm

Hour
出所：CAISO（カリフォルニア系統運用機関）資料11）をもとに作成に優れる電源が求められます。

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貢献事例
SDGs

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5

コージェネ導入を通じた SDGs への貢献

この通り、再生可能エネルギーの大量■電源別設備稼働率の推移

導入にあっても引き続き火力発電は重要な位置づけにありますが、再生可能エネルギーの優先給電制度により火力発電所の稼働率が低下しつつあり、収益性も低下することで更新や新設が進まず、将来的にピーク需要や需給調整に対応できなくなることが懸念されています。
コージェネは、起動性、負荷追随にも優れた安定した電力であり、ピーク需要期における電力の確保だけでなく、電力

出所：OCCTO 2018年度年次報告書供給計画の取りまとめ12）をもとに作成

市場の整備を通じ、系統安定化のための出力調整機能としての役割を担うことも可能です。
対応する SDGs ゴール
エネルギーをみんなにそしてクリーンに産業と技術革新の基盤をつくろう

自然変動電源との協調
電力システムは需要と供給を常に同じ■ VPP の概念図量に一致させる必要があり、これを同時同量と呼びます。風力や太陽光等の自然変動電源は常に出力が変動するため、同時同量を実現するには、この変動分に対する調整力となる他の電源が必要となります。以降に述べる通り火力発電所等の大規模集中発電の増設を見込むのが難しくなる中、高度なエネルギーマネジメン
ト技術により、電力グリッド上に散在す

出所：経産省 平成30年度経産省予算関連事業の PR 資料13）

る ① コージェネ等の分散電源、② 蓄電池等のエネルギー設備、③ 需要家側の負荷調整機能（DR：Demand Response、デマンドレスポンス）を統合的に制御することで、あたかも一つの発電所（VPP: Virtual Power Plant、仮想発電所）のように機能させ、自然変動電源に対する調整力として活用でき、変動型再生可能エネルギーの導入を促進できます。
対応する SDGs ゴール
エネルギーをみんなにそしてクリーンに産業と技術革新の基盤をつくろう

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とはSDGs

需要地近接設置による潮流改善
メガソーラーや風力発電など、再生可能エネルギー電源が需要地から離れた地点に導入されることにより、送配電網の設備投資増大や利用率低下を招いています。
導入の意義（企業の場合）
SDGs

一方でコージェネは熱需要のある工場や病院、都市等に設置されるものであり、電力不足地域（系統から電力が流入する地域）と一致することから、送電量の低減に資することができ、系統の潮流改善が期待できます。
■電源立地と送配電網の追加増強コストとの関係

導入の意義（自治体の場合）
SDGs

出所： 経産省 送配電網の維持・負担の在り方検討 WG 中間報告14）をもとに作成

を理解する
SDGs

■送配電網利用効率の推移（左）コージェネ導入を通じたへの貢献
SDGs
コージェネ導入による

出所： 経産省 送配電網の維持・負担の在り方検討 WG 中間報告14）をもとに作成対応する SDGs ゴール
産業と技術革新の基盤をつくろう

26

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貢献事例
SDGs

エネルギーをみんなにそしてクリーンに

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54

コージェネ導入を通じた SDGs への貢献

強靭性（レジリエンス）の向上
強靱化

地震や停電への対応
コージェネの導入促進はエネルギー供給の強靭化（災害により致命的な被害を負わない強さと、速やかに回復するしなやかさ）に貢献します。燃料に天然ガスを採用した場合、圧力の高い中圧ガス導管は、阪神・淡路大震災、東日本大震災クラスの大地震にも十分耐えられる構造となっており、基本的にガスの供給を停止することはありません。また、停電対応仕様機を採用することにより、商用系統の停電時における重要負荷への電力供給を確保できます。更に、電力だけでなく熱の確保も可能であることから、工場の操業や病院等の機能維持にも役立ちます。石油等の備蓄燃料を使用する場合、備蓄の場所の確保や稼働時間が限られる等の課題があるのに対し、都市ガスを使用する場合は、燃料供給を継続させることができる、備蓄の場所を必要としない等のメリットがあります。
中圧都市ガス配管は、地震時の地盤変動の影響に耐えられるよう、強度や柔軟性に優れた素材が採用されており、180度曲げても破損しない（左図）。
出所：東京ガス（株）ホームページ15）

油2～72時間程度
油タンク

油タンクのスペースが不要※1

非常用発電機

長時間の給電が可能

ガス

ガス供給が続く限り停電対応型
コージェネ※2

※1
※2

防災負荷

保安負荷

は油発電機を使用する場合です。
常用防災兼用機の場合は非常用発電機の役割を担うため、さらにスペースを有効利用できます。
（但し、設置条件が限られます。）
出所：東京ガス（株）ホームページ15）をもとに作成

都市ガスを燃料とした中圧ガス供給方式で停電対応のコージェネを採用すれば、地震に強い、停電時にも燃料供給が継続される、燃料備蓄スペースが不要になる等のメリットを有する。
対応する SDGs ゴール
産業と技術革新の基盤をつくろう

気候変動に具体的な対策を

27

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とはSDGs

BCP 対応に伴う間接的便益
強靭化に寄与するコージェネの採用により、災害時への対応に留まらず、所有者は、建物ユーザの BCP ニーズに応えることで、不動産価値の向上に寄与することができます。他にも、下表の通り、様々な受け手に対し、間接的な便益（NEB: Non Energy Benefit）が提供される導入の意義（企業の場合）
SDGs

ことにもなります。

◯オフィスビルを選定する際に重視するビルの機能として、8割超の企業が「停電時に電力供給ができること」を重視。
0%20%（液状化・津波・洪水被害の観点から）地盤の安全性が高いこと（n=1299）

80%

42%

35%

9%

50%

30%

大変重視する

54%

ある程度重視するあまり重視しない

1%

5%

導入の意義（自治体の場合）
SDGs

停電時に電力供給ができること（自家用発電機の設置がある等）（n=1297）

9%

38%

50%

100%
1%

48%

56%

旧耐震ビルであっても、耐震補強等していること（n=1298）

出典：ザイマックス不動産総合研究所発表資料（2013年10月11日）より抜粋・加工

60%

42%

新耐震ビルであること（n=1299）（避難を想定し）入居階がビルの低階層であること（n=1295）

40%

2%

6%

14%1%

7%

重視しない

出所：国交省 大都市戦略関連資料をもとに作成16）

を理解する
SDGs

■コージェネの BCP 対応に伴う間接的便益
便益① 停電による被害の回避③ 帰宅困難者問題への対応④ 災害拠点の機能確保

事業者
建物ユーザ
土地・建物所有者
自治体、地域住民

便益の内容• 停電に伴う逸失利益、機会損失等の回避•停電時に熱の供給も継続することによる工場の操業継続や病院等の機能維持

コージェネ導入を通じた② 不動産価値の向上

便益の主たる受け手•BCP ニーズに対応した建物サービスを提供することに対する不動産価格への反映•就労者の一斉帰宅抑制や地域住民等のための災害拠点として期待される機能への貢献
SDGs

対応する SDGs ゴール
住み続けられるまちづくりを

気候変動に具体的な対策を

コージェネ導入による産業と技術革新の基盤をつくろう

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貢献事例
SDGs28

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