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エネルギーを相互融通するまちづくり - SSCA2.0 スマートコミュニティ協議会
わが街づくり エネルギーを相互融通するまちづくり 西田 壮一 大阪市環境局 環境施策部 エネルギー政策担当 １．はじめに ギーの安定供給とセキュリティの確保に取り組むこ 近年、地球温暖化問題への対応が喫緊の課題とな ととなり、電池関連産業が大阪周辺に集積している り、世界規模で温室効果ガス削減に向けた取組みが というポテンシャルを生かして、技術革新による課 進められている。大阪市においても、持続可能な社 題解決と新たな需要創出により経済活性化につなげ 会を実現するため、地球環境の保全と経済発展の両 ることとし、原子力中心から多様なエネルギー源へ 立を図ることが必要不可欠であると考え、環境・エ の転換を目指して以下の４つの柱でエネルギー政策 ネルギー産業を最重要分野のひとつに位置付けると を進めることとしている。 ともに、2020年を展望し、市民・事業者をはじ 「創エネ」：再生可能エネルギーなどを創り出す め関西圏の他の自治体とも連携・協働して取組みを 「新エネ」：新たなエネルギー源を研究・開発する 進めていくための指針として、2011年３月には、 「蓄エネ」：エネルギーを貯め、供給安定化を図る 「おおさか環境ビジョン」を取りまとめた。（図１－ 「省エネ」：エネルギーの効率的利用を図る １参照） これらの施策を推進し、持続可能なエネルギーセ 一方、昨年３月11日に発生した東日本大震災に キュリティが確保された社会を実現するためには、 よる福島第一原子力発電所事故により、原子力発電 これまでの需要側に立った施策展開ではなく、需要 の安全性の課題とともに、垂直統合型の電力需給構 と供給が一体となった地産地消の地域分散型のエネ 造の脆弱性が顕在化した。大阪市はエネルギーの大 ルギーシステムの構築が必要となる。（図１－２参 消費地であることから市民生活と企業活動の安全・ 照） 安心を守り持続可能な社会を実現するため、エネル 図１－１ おおさか環境ビジョン 今後の方向性 2 都市環境エネルギー 第103号 図１－２ 新たなエネルギーシステム 地域分散型のエネルギーシステムの構築、環境未 咲洲コスモスクエア地区は、大阪湾岸の南港エリ 来型の都市構造への転換のため、再生可能エネル アの１つであり、コスモスクエア駅、トレードセン ギーを最大限活用し、一方でエネルギー消費を最小 ター前駅を中心にショッピングモールやオフィスビ 限に抑えていく社会の実現が必要であり、家庭やオ ル、展示場などが立地している。 フィスビルさらにはコミュニティ内でのエネルギー その中で、大阪府市の関連施設であるATC（ア マネジメントへの要求が高まっている。 ジア太平洋トレードセンター）、インテックス大阪、 大阪市では、昨年12月に関西イノベーション国 大阪府咲洲庁舎、地下鉄とニュートラムの乗り継ぎ 際戦略総合特区に指定された咲洲エリアを対象に、 駅となるコスモスクエア駅の４施設を実証事業の舞 再生可能エネルギーを活用しながら、熱・電気など 台として選定した。（図２－１参照） の相互融通によるエネルギー分野の最先端技術の開 発を進め、新たなビジネスチャンスの創出を目指す ２）基本コンセプト こととし、国土交通省の補助を受けて、平成24年 咲洲地区スマートコミュニティ実証事業計画で ３月に咲洲地区スマートコミュニティ実証事業計画 は、以下の３項目を、基本コンセプトとして位置付 を策定した。 けることとした。 ①既成市街地における自立分散型スマートコミュニ ２．実証事業の全体計画とコンセプト ティを中核として、グリーン・イノベーションと １）対象エリアの立地条件 ライフ・イノベーションをテーマとした“世界に 図２－１ 咲洲コスモスクエア地区の対象エリアと４つの施設 都市環境エネルギー 第103号 3 開かれたショーケース”となることを目指して、 ３．実証事業計画 咲州コスモスクエア地区において、環境・エネル １）鉄道インフラ（軌道空間）を利用したエネルギ ーネットワークの構築 ギー関連実証事業を推進する。 ②市民参加・市民目線を重視し、生活現場に密着し 既成市街地におけるエネルギー供給インフラ（電 た体感型ショーケースとなることを目指し、可能 力線・熱導管）の整備には、イニシャルコストや、 な限りの見える化に取り組むこととする。 設置スペースが課題として挙げられるが、本実証事 ③限られたスマートコミュニティエリアにとどまら 業では鉄道インフラ（軌道空間）を活用することに ずに、ビル・マンションなどエリア全体に広がる よりイニシャルコストという課題の解決を図ること “スマート・ムーブメント”をここ咲州コスモス とし、施設や駅等の建物間を自営網（電力線・熱導 管）で接続することにより、地域や施設が保有する クエア地区で推進することとする。 電源、熱源の共有化によりエネルギーの相互融通を ３）計画の概要 行うこととした。（図２－２参照） 咲洲地区スマートコミュニティ実証事業計画にお 図３－１に示すように、建物間を自営網で接続し いては、鉄道インフラ（軌道空間）上に自営網（電 各施設が持つ既存インフラ設備を活用・共有化し、 力線・熱導管）を整備し、施設や駅などを結ぶエネ 各設備の運転台数を最適に制御し、各機器を最高効 ルギーネットワークを構築する。 率で運転制御することによって、地域全体での設備 このエネルギーネットワーク上で、電気や熱の需 効率の最大化が可能となる。 給を最適にコントロールするEMS（エネルギーマ ネジメントシステム）に関連して必要となる技術開 発を進め、電気や熱の相互融通を行うこと、また中 ２）複数のビルを対象としたエネルギーマネジメン トシステムの構築 期的目標として、RT（ロボットテクノロジー）、ス 地域内の施設が保有する電源・熱源からのエネル マートモビリティなど新産業の創出にも取組むこと ギーの供給量や各施設で消費するエネルギー量を外 とした。 部のクラウドサーバーから監視し、各施設が保有す ႆᩓ ༏ ༏̓ዅ 図２－２ 基本システムのイメージ 4 都市環境エネルギー 第103号 る設備を制御することにより、消費エネルギー総量 の最小化と安定供給を実現するエネルギーマネジメ ントシステムを構築し、様々なエネルギーの消費構 造を持つビル群を最適に制御することができるエネ ルギーマネジメント手法を開発し、相互に接続され た各機器（電源、熱源等）の運転効率の最大化とと もに、地域全体でのエネルギー利用のピークカッ ト・ピークシフトの手法を開発することとした。 ３）自立・分散型発電システムの導入 咲洲地区内の既存電源や熱源の利活用を図るとと 図３－２ 熱融通による電力削減効果と各施設のエネルギー 消費の最適化 もに、再生可能エネルギーの活用を検討する。 せた排熱利用などの事業を検討することとした。 大阪市域では、日照時間が比較的長く、風速が弱 図３－３に示すように、本実証事業のフィールド いこと、また大都市であるが故に日々大量の廃棄 の１つとして検討を行っているATC（アジア太平 物、下水が排出・処理されていることや市内の河川 洋トレードセンタービル）の地下には、排水枡が設 流量が豊富で海にも面していることから、本市にお 置されており、この排水枡を活用した小型バイオマ ける再生可能エネルギーとしては、市域で利用可能 ス発電の開発を目指している。 量が大きく、関西に生産拠点が集積しているという 特徴を持つ太陽光発電やごみ焼却余熱による発電、 ４．実証事業のスケジュール 下水処理場での消化ガス発電など都市エネルギーの １）事業者協議会の設立 活用、温度差エネルギーの活用などが有望である。 咲洲地区スマートコミュニティ実証事業において は、本年６月に参加事業者の公募を実施、８月には 本実証事業においては、未利用エネルギーである 事業者により咲洲地区スマートコミュニティ協議会 下水を既存の施設で活用することを目指し、下水熱 が設立され、事業者間の調整や大学・研究機関との の利用やバイオマス発電の小型化やバイオガスを貯 連携推進など、実証事業に必要な技術開発・集積と 蔵することによるピークカットシステムの開発など 次世代のエネルギーインフラ及びサービスまでを含 の他、ガス発電と低温吸収式温水発生機と組み合わ めた社会システムの構築を目指し、産学官一体と ⣔⤫㟁ຊ タ タ タ タ ⇕※ Ⓨ㟁 䜾䝸䝑䝗ෆ⼥㏻ 㕲㐨⥙䜲䞁䝣䝷 ᪉ྥ 㟂⤥ ᪉ྥ 㟂⤥ 㟁ຊ⥺ ᪉ྥ㟂⤥ ⇕⟶ 㥐 㕲㐨 Ⓨ㟁 &㥐 ⇕※ 䜾䝸䝑䝗㛫䛾⼥㏻ ྛ䚻䛾ᣢ䛴䚸Ⓨ㟁※䜔⇕※䜢䚸㕲㐨⥙䜲䞁䝣䝷䜢⏝䛔䛶 ඹ᭷䛧䚸ຠ⋡䜢᭱䛩䜛 図３－１ エネルギーインフラ概略図 都市環境エネルギー 第103号 5 図３－３ 排水枡を活用したバイオマス発電構想 なって本実証事業を推進している。 ５．今後の課題 平成23年度に策定した本実証事業計画は、平成 今まさに３年間のスマートコミュニティ実証事業 24年度から３年間の実証事業とし、詳細調査・準 のスタートをきったところであるが、現実的には、 備フェーズ、システムの開発・導入フェーズ、運 以下のように様々な課題も山積している。 用・改良フェーズと３段階でトータルシステムの実 ・エネルギーの融通のためのインフラ構築 証事業を進めることとした。 ・エネルギーの相互融通施設間における事故・トラ ブルなどの影響を最小限に抑え機能維持する技術 ２）スケジュール の確立 ①詳細調査・準備フェーズ（平成24年度） ・エネルギーの長距離伝送による損失への対応 ・咲洲地区の各施設の設備の詳細とエネルギー利用 ・狭いエリアでの系統電力の安定化技術の確立 状況の詳細調査を実施 ・技術開発や実証事業に参画する企業を募り事業性 検討を行うとともに、全体システムの設計や効果 のシミュレーションを行うこととしている。 ・事業化に向けて、資金面や事業性のリスク評価 ・規制緩和（電気事業法、計量法）の実現 （関西イノベーション国際戦略総合特区での規制 の特例措置） ②システムの開発・導入フェーズ（平成25年度） ・新技術の開発と設計した技術とシステムの導入を ６．最後に 進めることとし、同時にエネルギーネットワーク 平成24年９月、咲洲地区スマートコミュニティ の構築をスタートする。 実証事業計画に基づいて実施する事業が環境省の ・鉄道インフラによる複数需要家・エネルギー供給 者間での連携制御技術の開発を行う。 「地球温暖化対策技術開発・実証研究事業」に採択 をいただいた。 ③運用・改良フェーズ（平成26年度） この委託事業は、大阪市立大学が、京都大学、大 ・導入した技術・システムを実際に運用開始し、シ 阪府立大学、大阪市、㈱ダン計画研究所、㈱Afes ステムの検証と改良を行う。 と共同して実施する「既設熱源・電源を自立・分散 化し鉄道網を利用した地域融通エネルギーシステム 6 都市環境エネルギー 第103号 の開発事業」である。この事業においては、施設間 技術の開発を目指している。（図３－４参照） で電気や熱のエネルギーを相互融通するエネルギー 今後、国土交通省・環境省をはじめ、大学や専門 ネットワークのインフラ構築と分散型エネルギーを 的技術者、民間事業者の知識とノウハウの結集によ 需要機器毎に供給することを可能とすることでエネ りこのスマートコミュニティ実証事業を成功させ、 ルギーの利用効率を高めるための要素技術となる、 事業化につなげていきたい。 高電圧系の電力ルーティング技術と熱パケット搬送 図３－４ 電力ルーティング技術と熱パケット搬送技術 都市環境エネルギー 第103号 7