エネルギー管理士に関する情報を発信します。エネルギー管理士Youtubeお悩み相談サイトマップお問い合わせSNSアカウントエネ管.com過去問で実際に出題された暗記問題を定期的につぶやきます。ブログの更新情報や最新ニュースをお届けします。LINE@で追加Youtubeチャンネルを開設しました。短期間で確実に合格したい・スマホを使ってすき間時間に勉強したい・独学だけでは分かりにくいそんな方にお勧めの通信講座です。大型の工場では、事業継続性などの観点でコージェネレーションを導入する事業者も増えています。コージェネレーションを利用すれば、割高に購入している電力を割安に自前で作り出すことが出来るので、全体のエネルギー原単位を下げることができます。今回は、コージェネレーションのメリットや検討するのに必要な条件について考えてみたいと思います。コージェネレーションとは?コージェネレーションとは、ガスタービン、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、燃料電池などを用いて電気を発生させたのち、その排熱を利用して蒸気や温水を作り出すシステムです。電気と熱を発生させるため、日本語では「熱電供給」などと呼ぶこともあります。コージェネレーションが省エネだと言われる理由は、電力会社で燃料から発生させた電力のみ送電してくるのに比べて、送電によるロスや排熱ロスなどを減らすことができるからです。ガスタービンを例に挙げると、発電能力は約1500kW~30000kWまで様々です。最近ではプラント以外にも六本木ヒルズなど都市部の大型ビルなどにも利用されています。電力会社は発電はするけど、出てくる熱は利用できない大型工場は熱も電気も使うけど発電設備がないので、電気は購入して熱は燃料から作っているこのジレンマを解消するために、コージェネレーションシステムが有効になってきます。コージェネレーションの仕組みコージェネレーションは次のような流れになっています。気体燃料を燃焼させて、タービンを回し発電をする。タービンから出てきた高温の排ガスを廃熱ボイラーに供給する。発生した蒸気を熱交換器などで利用する。これにより、気体燃料から電気と蒸気を取り出すことができます。ガスエンジンの場合は、蒸気ではなく、冷却に用いる温水が作られます。多量の蒸気や電気を利用する大型の工場の場合は、外部から電力を購入してくるよりもはるかに安いコストでエネルギーを生み出せるため非常に有効です。一般的にはガスタービンや廃熱ボイラー、制御システムが一体となった「コージェネレーションシステム」として販売されています。コージェネレーションのメリットコージェネレーションを導入することで次のようなメリットが得られます。リスクを分散できる工場にとって電気などのユーティリティーは、生産を継続するために絶対に止めてはならないものです。電力の供給を電力会社に依存していると、災害時などに送電が止まると生産が止まるリスクが高まります。自家発電設備を持つことで、例え電力会社からの送電が停止したとしても燃料の供給を維持できれば、電力を発生させることができます。このように複数の電源を持つことを分散型電源と呼びます。熱効率が上がる熱と電気を別々に作り出す場合に比べて、排熱を多く利用することで総合熱効率が上がります。大体、別々で使用した際の利用効率が40%だとすると、コージェネレーションの総合熱効率は80%近くまで上昇します。エネルギー原単位の観点から言えば、相当大きな効果が得られると言えます。電力の契約を安くできる電力会社は最も電力の需要が多いタイミングに停電を発生させないため、ピークに合わせて発電量を調整します。電力の契約金額は、工場ごとの電力需要のピークによって変わるため、一部に自家発電を導入し、ピークを減らすことが出来れば電力の契約金額を減らすことが出来ます。省エネ法でも夏場の昼などのピーク電力を出来るだけ減らすこと評価する「電力需要の平準化」などが盛り込まれているため、補助金などが利用できることも多くなります。【省エネ法】制定された背景、義務、罰則はあるの?省エネ法は「エネルギーの使用の合理化等に関する法律」の略で、経済産業省が管轄しています。原単位を改善できる工場の生産量を分母に、使用したエネルギーを分子に持ってきた生産効率の指標を「エネルギー原単位」といいます。省エネ法では、特定事業者は毎年1%の原単位改善を求められています。コージェネレーションがうまく機能すれば、10%以上の原単位改善を行うことが出来ます。コージェネレーションが有効になる条件コージェネレーションシステムは、上手くハマれば大きな省エネ効果が得られますが、投資も億単位と大きいので条件が合うか詳細に検討しなければいけません。コージェネレーションを検討するには次のようにいくつかの条件を満たす必要があります。発生した温水や蒸気を使いきれるコージェネレーションでは、電力と同時に蒸気や温水を多量に発生します。全体の熱効率を向上させるためには、この蒸気や温水を有効に利用する必要があります。タービンやエンジンのサイズにもよりますが、1時間当たり5~10t以上の蒸気使用があるような場合は電力と蒸気をバランスよく使用できる目安です。連続して稼働させることが出来る大型の機器全般に言えることですが、立ち上げ時に最も多くのエネルギーを使用するため、熱効率を向上させるためには連続運転をする必要があります。週末は停止するなどといってバッチの工場では向いていない設備であると言えます。トラブルなく、連続運転を長く続けられるかがコージェネレーションシステムのカギと言えます。燃料の価格が安いガスなどの燃料価格が上がれば、当然得られるメリットも減少します。火力発電用の燃料である重油などの値段が高く、都市ガスなどの燃料が安い場合に最も多くのメリットが発生します。ガスタービンでは排熱を利用するので重油などを使えないという事がポイントになります。買電単価が高いコージェネレーションを利用すれば、電力のピークカットを行えるため、電力契約を見直すことが出来ます。現状の電力会社からの買電単価が高い場合は、契約を見直すことで大幅なコストカットを行うことが出来ます。メンテナンス費用を考慮してもメリットが出るガスタービンなどの大型設備では、数年ごとにメンテナンスが必要になります。タービンなどは消耗品なので、いずれは交換が必要ですが、その際にかかるメンテナンス費用も考慮した投資金額を考える必要があります。メンテナンスにこんなにお金がかかると思っていなかった!なんてことにならないように事前にメーカーに確認しておきましょう。導入には運転条件を考慮する必要があるコージェネレーションはひと昔前から多く言われていますが、実際に導入するのは大規模な工事や工場全体のバランスを考慮しなければなりません。最近では、小型のタービンやエンジンなども発売されており、すそ野は広がっていると言えます。参考動画も載せておきます。全体像は見えませんが、機器構成は分かりやすく紹介されています。全て英語ですが、こちらは全体像が見えてわかりやすいです。2003-02Amazon楽天市場Yahooショッピング熱機関に関する記事は他にもあるので、こちらもあわせてどうぞ。2020/1/26【熱機関】コージェネレーションとコンバインドサイクルの違いは?大規模な工場では、自家発電設備を保有し、燃料から電気と蒸気を取り出すコージェネレーションシステムが構築されています。今回は、電気と蒸気を取り出すコージェネレーションとコンバインドサイクルの違いについて書いてみたいと思います。...ReadMore2020/1/26【スターリングサイクル】スターリングエンジンの熱サイクルスターリングサイクルはスターリングエンジンに利用される熱サイクルでシリンダ内に封入されたガスを加熱・冷却することでピストン運動を行うサイクルです。スターリングサイクルの基本はカルノーサイクルと同様になります。この記事では、スターリングサイクルとはどのようなサイクルなのか、カルノーサイクルとは何が違うのかについて解説していきたいと思います。...ReadMore2020/1/26【ブレイトンサイクル】ガスタービンやジェットエンジンの理論サイクルブレイトンサイクルは、ガスタービンやジェットエンジンで利用される熱サイクルです。燃料を燃やして発生するガスを利用して推進力や回転力を得ることが出来ます。この記事では、ブレイトンサイクルを利用してガスタービンやジェットエンジンがどのように動力を得るのか、また、効率良くエネルギーを取り出すためにはどうすればいいのかについて解説していきたいと思います。...ReadMore2020/1/3【ディーゼルサイクル】ディーゼルエンジンが軽油で動くのはなぜ?ディーゼルサイクルはディーゼルエンジンなどに利用される熱サイクルでオットーサイクルと同様に燃料の熱エネルギーをピストン運動に変換します。この記事ではディーゼルサイクルとはどのようなサイクルなのか、オットーサイクルとは何が違うのか、また効率を高めるためには何がポイントなのかについて解説していきたいと思います。...ReadMore2020/1/3【オットーサイクル】5分でわかる!オットーサイクルとは!?オットーサイクルは、ガソリンエンジンやガスエンジンなどで利用される火花点火の熱サイクルで、ガソリンなどの燃料が持つ熱エネルギーをピストン運動に変換します。この記事では、オットーサイクルを利用してエンジンがどのように動いているのか、また何を変化させれば効率よくエネルギーを取り出すことができるのかについて解説していきたいと思います。短期間で確実に合格したい・スマホを使ってすき間時間に勉強したい・独学だけでは分かりにくいそんな方にお勧めの通信講座です。レビュー記事はコチラその他の講座一覧はコチラSNSアカウントエネ管.com過去問で実際に出題された暗記問題を定期的につぶやきます。ブログの更新情報や最新ニュースをお届けします。LINE@で追加Youtubeチャンネルを開設しました。最短で資格を取得するためには、いかに効率よく学習するかが重要です。現場技術系の資格取得をサポートするおすすめの通信講座を紹介します。イラストを多用したシンプルで分かりやすいテキストと動画がセットになっています。価格もお手頃で、特に熱力学などを学んだことのない初学者におすすめの通信講座です。エネルギー管理士以外にも電験や衛生管理者など25の資格の通信講座を展開しています。詳細ページへ公式サイトへ現場系通信講座の老舗「JTEX」40年の実績がある現場系通信講座の老舗です。動画はなく、レポート提出形式の通信講座になります。価格もお手頃でテキストが分かりやすいと評判です。最新記事エコおじいプラント系のエンジニアです。皆さんにとって少しでも分かりやすい情報を発信します。どれがいい?3つのおすすめ業者を紹介あなたエネルギー管理士の資格を最短で取得したい。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。10分で理解できる!カルノーサイクルの原理や効率とは!?カルノーサイクルは温度の異なる2つの熱源で動作する熱サイクルの1種です。内燃機関の違いとは?燃料を燃焼させて熱を取り出し、動力として利用するものを熱機関といいます。...【ブレイトンサイクル】ガスタービンやジェットエンジンの理論サイクルブレイトンサイクルは、ガスタービンやジェットエンジンで利用される熱サイクルです。LINKSNSアカウントエネ管.com過去問で実際に出題された暗記問題を定期的につぶやきます。ブログの更新情報や最新ニュースをお届けします。エネルギー管理士に関する情報を発信します。AFFINGER5.。