Comments
Description
Transcript
民生部門の省エネルギーへの期待と課題
平成24年度ALPS国際シンポジウム 講演 民生部門の省エネルギーへの期待と課題 （配布用） 大手町サンケイプラザ 平成25年2月27日(水) JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 株式会社 住環境計画研究所 所長 中上英俊 経済産業省・総合資源エネルギー調査会委員・環境省中央環境審議会臨時委員 東京工業大学特任教授・早稲田大学客員教授 はじめに 省エネルギーとは？② JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 省エネを考えるに当たってはまずエネルギー の無駄遣いを無くすこと。 ⼆度の⽯油危機や今回の⼤震災後の⾏動は 「節約・我慢」によるエネルギー消費の削減。 本来の省エネは、快適性や利便性を損なうこ となくより少ないエネルギー消費で⽬的を達 成すること。 エネルギー使用量と利便性・快適性の関係 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 充足水準 節約・我慢 省エネによる エネルギー 使用削減分 無 駄 な エ ネ ル ギ ー 快 適 性 ・ 利 便 性 消 費 生存に必要な エネルギー エネルギー使用量 省エネルギー目標の設定とは？ JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 現在審議会等では「国家的な省エネ⽬標を定 めて努⼒すべき」といった主張が多い。 何を基準に省エネ⽬標を設定するのか？ 本来の省エネによるエネルギー消費の削減を 推計するには、現状のエネルギー消費の実態 を把握し、エネルギーの⾮効率的な利⽤⽅法 を診断・評価した上で省エネ効果を⽰すべき。 (省エネと再⽣可能エネルギーの評価の違い） JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. １、民生部門のエネルギー消費 我が国の部門別エネルギー消費の推移 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 産業部門 民生部門 運輸部門 3 2.53 2.5 2 2.08 1.5 1.04 1 0.5 0 '73 '75 '77 '79 '81 '83 '85 '87 '89 '91 '93 '95 '97 '99 '01 '03 '05 出典：総合エネルギー統計から資源エネルギー庁作成 依然増加の続く民生（家庭・業務）部門 民生部門エネルギー消費の推移 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. （1015J） 6,000 5,000 4,000 57％ 業務部門 3,000 2,000 43％ 1,000 家庭部門 0 65 70 75 80 出典 ： 経済産業省 「総合エネルギー統計」 85 90 95 00 05 07 （年度） 民生部門におけるエネルギー消費(1、業務部門） JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 民生部門はもともとエネルギー消費としては｢その他、残渣 項」だった。 1970年代初め頃までは、冷房設備は事務所や商店にあって も贅沢な設備の一つであった。 ‘70から’04の34年間で業務部門のGDPシェアは約50％増加 した。(‘90からは約20％の増加） 業務部門の設備水準は現在では充足レベルに達している。 したがって、この部門のエネルギー消費総量が大きく増加し たのは当然の結果。 産業別就業者数の推移（１９７０年～２００５年） JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 第１次産業 分類不能の産業 男女別15歳以上 就業者数[千人] 80,000 60,000 52% 55% 第２次産業 第３次産業割合 57% 59% 62% 第３次産業 64% 61% 63% 70% 60% 47% 50% 40% 40,000 30% 20% 20,000 10% 0% 0 1970 1975 出所：総務省「平成17年国勢調査」 1980 1985 1990 1995 2000 2000 2005 民生部門の省エネ・低炭素化 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 低炭素化にせよ省エネルギーにせよ、民生 部門が最大の課題とされている 「民生」は、商業・業務に関わる部門と家 庭部門の性格の異なる二部門が含まれてい る。家庭部門はともかく、業務部門は多種 多様な業種が含まれている。これを一律に 論ずること自体がきわめて乱暴。例えば、 産業部門を一律に扱うことはあり得ない。 業務部門におけるエネルギー消費 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. わが国には民生部門の消費実態を経年的 にとらえたエネルギー統計は無い！ ・エネルギーの暗黒大陸 ・わが国の業務用ビルの現状 ・実態調査の一例 民生部門におけるエネルギー消費(2、家庭部門） JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 住宅においては暖房という言葉が一般的になるの すら1960年代後半であった。 1970年における家庭でのエアコンの普及率はわず かに７％（2008年では一家に2.6台の普及！） 1970年では冷蔵庫や洗濯機でさえ一家に一台も 普及していなかった。 現在ではほとんどすべての家庭電化製品は世界 最高水準の普及レベルに達している。 主要家電製品の保有数量の推移 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ルームエアコン 冷蔵庫 洗濯機 温水洗浄便座 テレビ 900 保有数量[台/100世帯] 800 97 700 49 109 600 500 108 400 104 300 200 100 0 93 27 91 7 1970 226 122 116 114 52 114 1980 1990 *2010年の冷蔵庫、洗濯機は2004年の保有数量 出所：内閣府「家計消費の動向」 243 196 141 109 126 208 263 2000 2010* エネルギー種別、用途別消費原単位の推移（全国） ＬＰＧ 石炭 その他 合計 25 50 20 40 15 30 10 20 5 10 0 1970 0 1980 1990 2000 暖房 厨房 灯油 2010 エネルギー種別 出典：住環境計画研究所「家庭用エネルギー統計年報2010年版」 冷房 照明・ 家電・他 給湯 合計 25 50 20 40 15 30 10 20 5 10 0 1970 0 1980 1990 2000 用途別 2010 合計[GJ/(世帯・年)] 都市ガス 暖房、冷房、給湯、厨房、照明・家電・他 [GJ/(世帯・年)] 電気 合計[GJ/(世帯・年)] 電気、都市ガス、LPG、灯油、石炭、その他 [GJ/(世帯・年)] JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 世帯当たり用途別光熱費消費支出の構成比（2010 年） （全国） JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 2010年の世帯当たり用途別光熱費消費支出は20.2万円/（世帯・年） そのうち、暖房用は3万円、給湯用は5.5万円支出している。 出典：住環境計画研究所「2010年版家庭用エネルギー統計年報」 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ２、低炭素化に向けて ーエネルギーマネジメントー JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 業務部門(ビル)の省エネルギー JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ZEB(ネット・ゼロ・エネルギー・ビル） ＺＥＢ（ネット・ゼロ・エネルギー・ビル）とは JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 【ZEBの定義】 建築物における一次エネルギー消費量を、建築物・設備の省エネ性能の 向上、エネルギーの面的利用、オンサイトでの再生可能エネルギーの活用 等により削減し、年間の一次エネルギー消費量が正味（ネット）でゼロ又は 概ねゼロとなる建築物。 光ダクトシステム （自然採光） 太陽光発電システム 変流量・変風量制御システム ＣＯ２濃度に応じた 自動換気制御システム ＬＥＤ照明 人感センサー制御 初期照度補正 昼光連動制御 ブラインド制御 自然換気、ナイトパージ（夜間の外気取り入れ） ハイブリッド空調制御技術 高効率空調熱源機 統合制御システム 都市の未利用エネルギー（河川熱、地中熱など）の活用 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. スマート化が大流行だが スマートメーターとは？ JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. •スマートメーターとは？ – 通信機能やほかの機器の管理機能を持つ高機能型の電力メー ターを含んだシステム全体を指す概念 – 米国ではスマートグリッドの構築の第一歩として位置付けられ、 インフラ整備に取りかかっている – イタリアでは盗電対策、スウェーデンでは省エネ、東欧諸国では 老朽化したメーターの交換などの目的により、欧州各国でス マートメーターの普及拡大が加速すると見られている GEスマートメーター 欧米でIBMが提供するスマートメーター JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. HEMS/BEMSへの期待 HEMSとは？ JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. HEMS (Home Energy Management Systems) – エネルギー消費データの収 集と、家庭内ディスプレイ を通じたフィードバック提 供を⾏う – 設定温度や照明など、省エ ネのための機器制御機能を 持つものもある – さらにダイナミックプライ シングに応じた⾃動制御機 能を持つものもある BEMSとは？ JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. BEMS (Building Energy Management Systems) – BEMSとは、建物内の空調、照明、動⼒その他のサ ブシステムを統合制御することで、快適性・利便 性と省エネ性の両⽴を提供する設備インフラの総 称である – さらにダイナミックプライシングに応じた⾃動制 御機能を持つものもある HEMS/BEMSへの期待 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ・HEMS/BEMSの役割は、エネルギーを合 理的に使用することを支援するシステム である。 ・すなわち使い手側の無駄を如何に排除 し、求められる性能を維持しつつエネル ギー消費を最適化するツールである。 ・従って、その効用はわが国や欧米での結 果から見て３～７％程度の省エネと見込 まれる。 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 照明基準の見直しが必要 オフィス照明の照度のあり方(1) JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ZEB(ネット・ゼロ・エネルギー・ビル） 出典：ＤＥＣＣデータに基づく業務用建築の夏季電力消費量節減検討委員会，岡本委員資料より，2011年4月21日 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. スマートハウス 欧米では、スマートホーム！ スマートハウス・・・賢くエネルギーを活用・制御 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. スマートハウスの定義（出所：経済産業省 平成 21 年度ス マートハウス実証プロジェクト報告書） ①住宅内の“情報”を消費者のコントロール下で地域･社会と 共有する仕組みを持ち、 ②それらの情報を基にエネルギー等の需要･供給情報を活用し て、賢くエネルギーが使用･制御される仕組み エネルギー生成／消費の宅内／地域内／広域での最適化（省エネルギー、 CO2 削減、電力負荷平準化等） 快適な住居環境の創出 新たな付加価値サービスの提供 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ３、ESCO事業への期待と日本の現状 ESCO事業とは？ JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ・光熱費の削減分で全ての経費を賄う （新たな財政負担を伴わない事業） ・省エネ効果をESCOが保証する ・包括的なサービスを提供する ・省エネ効果の検証を徹底する ・資産ベースによらない融資環境 ESCO事業の経費と利益配分 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 金利 事業主の利益 初期投資 ESCO 事業実施後 光熱費支出 光熱費支出 事業実施前 返済分 光熱費支出 ESCO ESCO経費 保証 事業主の利益 契約終了後 進まぬESCOビジネス JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ① プロジェクトファイナンス市場の未成熟 ② ベンチャービジネスが育ちにくい風土 ③ ESCOのメインターゲットとなるべき中小事業者にお ける省エネ意識の未成熟 ④ 率先すべき国の施設においてほとんど取り入れられ ていない状況 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 設計思想のパラダイムシフトへの期待 空調容量のダウンサイジングによるCO2削減 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ＜熱源機の容量設計フロー＞ 一般に30～50%の安全率 が見込まれている 安全率：54% 各室の空調最大負荷計算 二次側空調機容量計算 熱源設備容量決定 設計基準に安全率が見込まれている 建物使用時の運転方法が不確かな為、 安全側の計算が行われる 最大負荷計算結果を満たす設備を選 択する 経年劣化・能力補償を予測することが 難しいため、安全率を見込む 空調熱源機をダウンサイジングすることで、部分 負荷時の効率向上を図り、CO2削減が可能 出典：Azbil(株)推計 設備設計者に対する アンケート調査 (SHASE) n=136 安全率：58% 安全率：66% 大規模ビルでの削減ポテ ンシャル：８０万 ton-CO2 「設計思想」、「くらしのあり方」のパラダイムシフト JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ・尤度のある設計から最適設計、限界設計へ ・これまでは余裕率の高い、設備設計が求められてきた(クレームが来ないこと）。 ・制約条件はイニシャルコストにあって、ランニングコストにはなかったのだろうか？ ・これからは、イニシャルコストに加えて、ランニングコストすなわちエネルギー消費 量のミニﾏｲズ化も重要な設計要件である。 ・一方、利用者にあってもエネルギー多消費型のライフスタイル、例えば過度な冷 房、暖房など、は社会的にも受容されない方向にシフト。 ・このような社会の流れに合わせた作り手、供給サイドのパラダイ ムシフトが今後の趨勢。また、同時に需要家(利用者）にも求めら れる時代に。 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ４，省エネ性能の実態について 低炭素化・省エネルギーは実行値で評価 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ・冷蔵庫の実電⼒消費量と表⽰値の⽐較 ・新測定法 (JIS C 9801-2006)採⽤前後の同⼀冷蔵庫の表 ⽰値 ・電力・冷蔵庫の年間消費電⼒量の新・旧表⽰値 ・室外機負荷率とヒートポンプCOPの関係 ・空調システム消費電力量の内訳 ・マルチパッケージ型HP空調機の待機電力試算 現場目線が重要！ 冷蔵庫の実電⼒消費量と表⽰値の⽐較 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 通年計測した冷蔵庫の電⼒消費量は、カタログ表⽰値を⼤きく上回っていた。 kW h/year 1,000 800 actual +42% +65% N=86 labeled +74% +73% +103% 600 400 200 0 製造年 -'94 '95-'96 '97-'98 '99-'01 '02-'04 (N) (18) (19) (23) (14) (12) Testing Method A B C 出所： Tsurusaki et al. (2006), Actual Energy Consumption of Top-Runner Refrigerators in Japan, International Energy Efficiency in Domestic Appliances & Lighting Conference ʼ06, London. 冷蔵庫の年間消費電⼒量の新・旧表⽰値 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 表⽰と実態のある程度の乖離はやむを得ないが、乖離が⼤きすぎると、「省エネ性能」に基づく選 択を無意味にする恐れがある。 ⇒表⽰制度の信⽤喪失 出所：年間消費電⼒量測定⽅法（JIS C 9801）の改正前後の表⽰値が得られる冷蔵庫のカタログより住環境計画研究所作成 注： 合計内容積300(L)超の製品のみ ビル用EHP空調機の実効効率評価事例 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 冷房能⼒：45kW×1台 （暖房能⼒50kW） 導⼊場所：オフィス（約300㎡） 評価期間：2010年12⽉〜2011年11⽉ 冬季 *1 夏季 通年 *2 定格COP ヒートポンプＣＯＰ システムＣＯＰ 4.27 2.52 1.93 3.10 2.66 1.97 － － 1.66 出所： 鶴崎・⽔⾕・⼭⽥・野部 「マルチパッケージ型空調機の実効効率と省エネルギーに関する研究 その１）実効効率の評価と待機時消費 電⼒の検討」平成24年度空気調和・衛⽣⼯学会⼤会（札幌） マルチパッケージ型HP空調機の待機電力試算 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 稼働時間 3,000h 待機時間 5,760h 室外機： 約36億kWh/年 室内機： 約16億kWh/年 合計：約50億kWh/年 出所： 鶴崎・⽔⾕・⼭⽥・野部 「マルチパッケージ型空調機の実効効率と省エネルギーに関する研究 その１）実効効率の評価と待機時消費 電⼒の検討」平成24年度空気調和・衛⽣⼯学会⼤会（札幌） 省エネルギー性能の検証について JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 機器だけでなく、住宅・建築物の躯体性能についても （確認検査だけでなく）、実態に基づく検証が、必要で はないか。 規制当局による主体的なサンプリング調査 HEMS/BEMSデータの行政、業界へのフィードバック エネルギー消費実績に基づくラべリング制度（ビル 等） 環境価値の証書化等、透明性、客観性のある効果検証 スキーム JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 入居者意識の改革が必要 自社ビルと貸しビルでのエネルギー消費の違い JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 1991F Y:Office 1kwh=860kcal 20 13.8 15 10 5 0 -0.5 -5 Ave r age -10 -15 -13.4 -14.1 Te na nt % nt na Te Ow n er ov ov er er 50 50 er % -20 Ow n Energy Consumption Rate Mcal/m 2 /Ｙ 省エネ意識とエネルギー消費 （2007年12月 住環境計画研究所調査結果） 暖房 6.5 1.4 一般世帯（平均） 省エネ世帯 10 12.4 照明・家電製品・他 18.8 15.1 14.9 4.80.9 11.6 0 給湯 19.3 9.4 2.1 多消費世帯 冷房 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 49.6 （1.31） 38.0 （1.00） 29.8 （0.79） 一般世帯の合計消費量 を1として指数化 20 30 40 50 60 エネルギー消費原単位[GJ/(世帯･年)] 省エネは一人一人の心がけが重要 70 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. おわりに 消費者行動が決め手 JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 消費者目線でものを考えるべき 消費者行動が全てを決める 「スマートハウス」と「スマートホーム」 作り手は使い手の実状をどこまで押さえているの だろうか エネルギーにあってもことは同じでは おわりに■エネルギー問題の基本は需要に■ JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. 中長期的に続くであろう節電対策。節電から省エネルギーへ 今後は、住宅を建てる際も（義務化）、建てた後も（見える化ツール、HEMS等）、 徹底して省エネルギーを実現するためのエネルギー管理は必須。 住宅エコポイント制度等の導入支援策は有効（であった）。省エネ製品への認 知度は向上したが、制度終了後の動向は如何に。 世界は省エネルギー・省CO2へ。ガラパゴス化を避け、日本の技術を世界へ。 省エネルギーの基本はエネルギー需要構造の 解析にあり！ 地球温暖化対策(低炭素化)はどうなる のか？ JYUKANKYO RESEARCH INSTITUTE INC. ご清聴ありがとうございました。