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電気de省エネ 電気de省エネ
工場編 電気de省エネ 環境問題についてメディアなどで取りあげられない日がないほど、 環境に対する関心が高まっています。 中でも温室効果ガスによる地球温暖化については、 世界的な課題であります。 また、 昨今の電力不足を受けて、 電気の合理的な使用方法や電力需要逼迫時の ピークカットが求められています。 このリーフレットでは、 工場などの作業場で 導入可能な省エネの具体的事例をご紹介します。 皆さんの作業場などで導入できるか 検討していただければ幸いです。 デマンド監視 電気料金の仕組みを知りましょう。 デマンド監視 電気料金の仕組みを知りましょう 電気代を安くする方法とデマンド監視サービスのメリット 合計電気料金＝基本料金＋電力量料金＋太陽光発電促進付加金 基本料金＝料金単価 （税込） ×契約電力× （185-力率） /100 契約電力の低減 Point.3 電力量料金 （使用電力） の節約 力率の向上 ・・・ 分析に手間がかかり即効性は求めにくい。 設備や機械を省エネタイプに更新する ・・・ 長期的には有効だが先行投資が必要。 電気の 基本料金を低減 ・・・簡単でわかりやすく確実です！ 省エネ意識の 向上 デ マンド値を管 理 することで 契 電気の使い過ぎを知らせてくれる 今までわからなかった一日の電気 電 気 使 用 量 の 削 減 は C O 2の 削 減 約 電 力を抑えることができ電 気 ので、みんなが電 気の使 い 方を考 の使い方がわかり、省エネのヒント にもつながり地球温暖化対策に貢 料金が低減できます。 えるきっかけになります。 が見つかります。 献します。 目標電力の設定 目標電力の超過を予測 24時間とおして、 デマンド値等を監視 デマンド監視装置は、刻々と変化する電気の使用量を常時監視し、 マンド値」 を基準にしています。 管理目標として設定されたデマンド値を超過しないように警報や 電力会社は「基本料金」 を決めるために、30分ごとに「平均使用電 画面表示で知らせる装置です。 力」 を計っています。 この値が 「デマンド値」です。 （図1） 警報発報時には、あらかじめ決めておいた電気機器の使用を控え このデマンド値が一番大きいときの値を契約電力（基本料金の基 ることで、電気の使いすぎを管理できます。 （ 写真） 礎） としています。 （図2）従って、最大デマンド値を抑えることがで これにより、今まで意識しなかった電力使用量が「見える化」され、 きれば、基本料金そのものを低くすることができます。 電気料金が削減できるだけでなくCO 2 削減により地球温暖化対 策にも貢献します。 目標とする電力設定値を当協会が アドバイス 不要な電気をOFF 30分間の平均電力=デマンド値 実際の消費電力 基本料金は デマンド値で決まる デマンド値 電気使用量を管理する デマンド監視装置 使用電力 12月 60分 90分 今年 2月 スイッチ 契約電力 4月 6月 8月 10月 12月 んっ!? OFFする適切な順番について 当協会がアドバイス（例：エアコン、照明など） 2月 目標 値を超えそうなときには 、 警 報 で お 知らせ 来年 1年分 （図1） デマンド値とは、毎時0分∼30分、 ブザーや音声でお知らせ OFF！ 突出したデマンド値を抑えると この部分が低減可能 30分 地球環境に 貢献 デマンド監視装置を使って使用量を監視 「基本料金」は契約電力によって決りますが、 この契約電力は、 「デ デマンド値とは 30分間の平均電力 電気使用量を 「見える化」 デマンド監視の流れ デマンド監視装置の導入で契約電力の低減 デマンド値を抑えれば基本料金が下がる 1年間分の請求書を調べて傾向と対策を考える 使用電力の「デマンド値」を監視する 省エネルギー・省マネーのポイントは3つ Point.2 ・・・ 意識の差で結果にバラつきが生まれる。 こまめな節電で電気の使用量を減らす ●さらに、基本料金は次のような数式で算出されています。 Point.1 オススメ！ 電気代を安くするには、次のような方法が考えられます。 ●電気料金は大きく基本料金と電力量料金で構成されています。 （図2） 基本料金は、当月分を含めた12カ （写真） 刻々と変化する電気使用量を常時 30分∼60分での平均使用電力で、 月分のデマンド値で決まります。例 監視して、管理目標として自分で決 この値が契約電力になります。 えば、今年2月に暖房を多く使用し めたデマンド値を超過しないよう に、警報等で知らせてくれます。 つまり最大デマンド値を抑えるこ たため、他の月よりデマンド値が大 とができれば、基 本 料金を低 減す きくなってしまいました。 ることができます。 その結果、それ以降の11カ月分に Web上でチェック コスト 削減 ついても、2月のデマンド値が基準 となり基本料金が決まります。 地球環境に 貢献 使用状況の傾向と今後の対策が 見えて来ます 省エネ 意識の 向上 照明の省エネ 遮熱・断熱塗装 蛍光ランプによる大型照明設備の見直し 屋根の遮熱・断熱塗装による室温制御 工場や体育館など広い施設に使用されている水銀灯に変えて、消費電力の少ない大型蛍光ランプを導入することで電力使用量の抑制に 遮熱塗料や断熱塗料を建物の屋上や屋根に塗装し、夏季の太陽光を反射または熱伝導抑制することで冷房使用を抑制し省エネ効果が得られます。 つながります。蛍光灯は表面温度が低いため空調負荷も低減します。 また、即時点灯が可能になるなどのメリットもあります。 ■ 遮熱塗装 ■「水銀灯」に代えて「大型蛍光ランプ」を使用した場合 電力量（1日8時間稼働） 電力量（年間300日稼働） CO₂排出量（0.425kg/kＷh） 電気料金（17円/kWh） CO₂排出削減量 約 3,800 kg 遮熱塗料は、反射率の高い顔料などを配合して赤外線を効率よく反射する塗料です。 大型蛍光ランプ 消費電力170W、 12個 現行水銀灯 消費電力400W、 12個 約38.4kWｈ 約16.3kWｈ 約11,500kWｈ 約4,900kWｈ 約4,900kg 約1,200kg 約196,000円 約83,000円 削減金額 （年間） 約113,000円 熱の吸収を抑え塗装表面の温度上昇を抑制します。 ■ 断熱塗料 断熱塗料とは、塗料中に含むガラスや樹脂などによる断熱層で熱伝導を抑制します。 ■ 断熱塗料の効果イメージ 断熱塗料 ■ 夏は冷房効果、冬は保温効果が得られます 一般塗料 反射が多い 冬は暖かくなります 夏は涼しくなります 反射が少ない 反射が多い 冷気 赤外線を 反射 屋根 水銀灯400Ｗ 大型蛍光ランプ170Ｗ 屋根 水銀灯を大型蛍光ランプに交換 涼しい 室温が 温かく 保たれる エアコンの 効きが 良くなる 熱気 太陽光発電の活用 外気温を遮断 昼間、太陽光により発電された電気をバッテリーに充電して、夜間にその電気を利用して照明を点灯させる独立型構内灯です。 商用電源の配線が困難な場所や、構内が広く電線の敷設に多額の費用が掛かる場合などに効果的です。さらに、高所での作業が必要な構 内灯には、消費電力が少なく球切れによる交換の頻度が少ないLED照明が適しています。 ■ 太陽光発電構内灯イメージ図 冷気 暑い 外気温を遮断 日射熱を遮断する断熱塗料のイメージ図です。通常の白色塗料でもかな 外気温を遮断すると共に室温の外気への拡散を防止する効果もあります。 りの反射率があり太陽光を遮断する効果はありますが、外気温などを遮 夏場の冷房の効率を上げると共に、冬場の暖かい室温を外に逃がさない 断するには断熱塗料が有効です。 効果もあります。 ■ 駐車場への設置例 ■ 屋根塗装の効果測定装置 断熱塗装あり 太陽光 モジュール 断熱塗装なし 屋根裏側に取付けたセンサーの温度計 断熱塗装あり 断熱塗装なし 出力 発電 超高照度 LEDライト 構内灯下部の充電設備と蓄電池 発電 ■ 大型駐車場を利用した太陽光発電施設の例 システム コントローラー 出力 SYSTEM CONTROLLER 放電 充電 非常用 電源 ボックス内の真ん中に浮かしたセンサーの温度計 バッテリー BATTERY インバータ INVERTER 〔仕様〕 ○屋根・・トタン板 ○左側の屋根に塗装 インバータを搭載することで100V交流電源として使 大型駐車場を利用し、国の進める再生可能エネルギー固定価格買取制度に 用でき、災害等の停電時に非常用電源として携帯電話 協力することもできます。 やパソコンの充電など小容量の機器に使用できます。 ①下地処理なし ②塗料ＣＣ100を2回吹き付け1回ずつ自然乾燥 ③専用トップコート(白)刷毛塗り 断 熱 塗 装 の 屋 根 表 面 温 度と塗 装 なしの 温 度 差 は 2 0 . 3 度 、室 温 差 は4.5度あります。 モーターのインバータ制御 冷熱の制御 モーターの出力を適正なレベルに制御 空調機配管や射出成型機の断熱 平均的な工場における電力使用量の70％がモーター類を通して消費されていると言われており、モーターの出力を必要に応じて制御することでより 機器類や配管の外側は、熱伝導率が高い場合が多く冷熱をそのまま外側に伝えるため、イメージ図のように、熱伝導率が低い断熱材で冷熱 多くの省エネ効果が計られます。 の放出を抑えることにより省エネ効果が計られます。 効果が期待できるインバータの設置箇所は、常時運転しているが、条件により変速運転が必要な設備です。 また、射出成型機などの設備に断熱材を施工して、作業場などへの放熱を削減することで作業環境の快適性をはかるとともに、無駄な放熱 の抑制効果で省エネ化がはかれます。 ■ 省エネが図れる設備 ■ 配管に筒型断熱材を取付けたイメージ ■冷房設備・・・・・冷温水ポンプ、熱源ポンプ、冷却水ポンプなど ■工場機械設備・・・コンプレッサー、 ブロアなど ■給排気設備・・・・給排気ファンなど その他 負荷の一定でない給水の加圧ポンプやベルトコンベアなど 断熱材 ■ 駐車場の給排気ファン制御例 機械の外壁 外気 排気 数を制御します。 ■ CO₂濃度センサーによるフィードバック制御で、 ファ ンの回転数を自動制御します。 排気ファン M 地下駐車場 ■ 土日や朝夕の入出庫の多い時間帯以外は回転 熱 熱 筒型断熱材 M 給気ファン インバータ制御盤 インバータ制御盤 空調配管の断熱材剥離 ■ ホテル客室の空調ファン制御例 環気 外気 M ■中間期 （春、秋）に温度センサーの信号で回転数 インバータ制御盤 空調機 冷却塔 M 排気 給気 環気 M 排気 M M 排気 材で断熱施工をすると省エネ効果が計られます。 を強制的に下げます。 施工前 ■ 空調システムの給気ファン・換気ファンをイン 施工後 バータ制御します。 環気 外気 M 給気 プラスチックなどの熱可塑性樹脂を加熱し射出圧を加 えて形成する射出成型機などは、高温となるため断熱 ■チェックアウト時間帯はタイマー制御で回転数 インバータ制御盤 外気 を大幅に削減します。 電気炉などからの熱流出の抑制 給気 P P 電気炉などの機器表面に断熱塗料を塗付し熱の流出を抑制することにより、炉内の保温効果が高くなりヒーターの効率化と作業場内への 熱源機 冷却水・冷温水ポンプ 熱流入が少なくなることで冷房効率が改善され電気使用量の低減とヒーター寿命の延長が期待できます。 M ※ はモーター、 P はポンプを表しています ■ 電気炉に断熱塗装した場合 ■ インバータ運転のメリット 塗布前 ファン・ポンプをダンバ 制 御かインバータ制 御で運 転した場 合 、風 量や 流 量と電 塗布後 力使用量の関係はグラフのようになります。 風量や流量が少ない場合は、特に省エネ効果が大きく出ます。 グラフの流量60％の場合は、インバータ制御はダンバ制御の1/3の電力で運転 が可能です。 所要動力︵％︶ 100 91% 90 ダンパ制御 80 76% 70 66% 写 真は、受 水 槽に受けた水 道 水をビル 全 体に給 水 するための加 圧 60 ポンプでインバータが内蔵されています。 50 省エネ効果 40 ■ インバータは後付も可能です 30 インバータ制御 10 0 ポン プ インバー タ 25% 20 モーター カップリング 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 風量［流量］ （％） 配管 115℃ 65℃ 金属側面カバーの表面温度は、○の部分で塗布前は115℃であったところが、塗布後は65℃になり50℃低下しました。 受電設備の省エネ 高圧進相コンデンサなどによる力率の改善 交流の電気には、有効電力（仕事になる電力） と無効電力（仕事にならない電力）が含まれています。 この比率が力率です。電力会社は無効電力を 抑えて、効率よく電気を使ってもらうことで自社の設備を縮小できます。 このため電力会社では力率85％を基準として、それよりも力率の高い ものは料金の割引を、低いものは割増をしています。 高圧進相コンデンサ 高圧の受電設備では、 高圧側の母線に進相コンデンサを設置することで力率の改善をはかり基本料金の割引が得られます。 この場合、 変圧器損失や電路損失の低減には効果がありませんが、 大容量一括設置となる場合が多いため、 設備コスト及びメンテナンス面で有利となります。 自動力率調整器 自動力率調整器は、負荷の変動による総合力率の変動を複数のコンデンサ回路を開閉することで、 自動的に一定の力率に改善する装置です｡ これにより 回路電圧の安定化、設備容量の実質的利用率の増加、電圧変動、高調波等による機器へのダメージの低減効果が期待できます。 低圧進相コンデンサ 高圧側設置と比較した場合、変圧器や電路の損失低減に効果があり、省エネという点からも低圧側への設置が増えつつあります。 したがって、低圧負荷の多い設備では低圧側に進相コンデンサを設置し、力率改善を行うことで電路損失低減の効果が図れます。 トップランナー方式の変圧器で使用電力量を低減 トップランナー 方 式とは、エネルギ ー の 使 用 の 合 理 化に関 する法 律（ 省 エネ法 ）による機 器 の エネルギ ー 消 費 効 率 基 準 の 策 定 方 法で す 。 指定された特定機器のエネルギー消費効率を、最も優れている機器の性能以上に向上させるという考えにもとづき、対象機器を特定して達成 省エネ目標値と目標年度を公表し制度化しています。 トップランナー変圧器の性能 変圧器も、産業用電気機器としての流通の多さや、最近の技術開発に伴う性能の向上からトップランナー方式の対象機器に指定されました。 現在、 トップランナー対応の高効率変圧器には、下図の条件で旧ＪＩＳ製品に比べ全損失40％低減、年間電気料金を約20万円削減が見込め る製品もあります。設備更新の際はトップランナー変圧器を導入することで省エネが図れます。 2 1 0 年間電力料金 全損失 （kW） 全損失比較 7 6 5 4 3 6.9 約40%低減 5.0 3.1 約30年前の 変圧器 旧JIS製品 （千円）2 1 0 トップランナー シリーズ 年間電力料金比較 7 6 5 4 3 720 約200千円節減 526 326 約30年前の 変圧器 旧JIS製品 トップランナー シリーズ ※三相1000kVA 6kV/210V 負荷率50％の場合 関東電気保安協会の業務を紹介します 調査業務 保安業務 広報業務 電力会社から委託を受けて、ご家庭などの電気 ビル・工場などの所有者などから委託を受けて、 電気安全と電気災害防止への関心を高めていただ 設備の点検を行っています。 当協会の専門技術者が電気設備の保安管理をお くために、 さまざまなPR活動を展開しています。 引き受けしています。 本 多 摩 事 業 本 茨 城 事 業 本 神奈川事業本 部 部 部 部 ☎03-3988-2322 ☎042-326-5111 ☎029-226-3221 ☎045-253-1261 東 栃 埼 山 京北事業本 木 事 業 本 玉 事 業 本 梨 事 業 本 部 部 部 部 ☎03-3802-5791 ☎028-611-5090 ☎048-856-3051 ☎055-228-3200 東 群 千 沼 京南事業本 馬 事 業 本 葉 事 業 本 津 事 業 本 部 部 部 部 ☎03-3456-6571 ☎027-326-2628 ☎043-424-8211 ☎055-952-8101 〒171-8503 東京都豊島区池袋3-1-2 ＴＥＬ：03-3988-2322 12.08新規（シンクプレス）