大規模更新の事例集

平成２５年度秋田県中小企業等省エネ診断事業
省エネ提案事例集
大規模更新（設備投資の回収期間３年超）
目次
No.
事例の内容
事業所の種類
ページ
飲食店
2
教育施設
4
①
排気ﾌｧﾝのｲﾝﾊﾞｰﾀｰ制御と未使用排気系統の閉鎖
②
LED 誘導灯への更新
③
最大需要電力に合わせた変圧器の更新
工場
5
④
Hf 蛍光灯への更新（ベースライト）
工場
6
⑤
LED 照明への更新（ベースライト）
工場
7
⑥
プレス機の油圧ポンプのインバーター制御
作業場
8
⑦
ｾﾗﾐｯｸﾒﾀﾙﾊﾗｲﾄﾞﾗﾝﾌﾟへの更新（高天井ライト）
作業場
9
⑧
LED 照明への更新（高天井ライト）
作業場
10
⑨
窓サッシの二重化
事務所
11
⑩
高効率空調への更新
店舗
12
-1-
大規模更新－①
排気ファンのインバーター制御と未使用排気系統の閉鎖
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
57 kL/年
●CO2 排出量：
125 t-CO2/年
●エネルギー経費：
宿泊業、飲食サービス業
（飲食店）
4,714 千円/年
【現状】
当該店舗における排気は、排気ﾌｧﾝ 1 台で 2 系統の排気を実施している状況である
【改善提案】
排気ﾌｧﾝにインバーターを設置し回転数調整するとともに無作業エリアの排気系統へダン
パを設置することで、不要な室内空気の排気抑制を実施しエネルギーの削減につなげる。
インバータ制御を実施する
排気ﾌｧﾝ
ダンパー
ダンパー
ガスレンジエリア
台数
1
容量（ｋｗ）
集塵機
焼き物エリア
1.5
合計容量
1.5
100
・ 風 量 は回 転 数 に 比 例 （ Ｑ ∝ Ｎ ）
ﾀ ﾞ ﾝﾊ ﾟ等 絞 り 制 御
消
費
電
力
量
％
2
・ 風 圧 は回 転 数 の ２乗 に 比 例 （ Ｈ∝ Ｎ ）
80
省
電
力 60
量
％ 40
3
・ 軸 動 力 は回 転 数 の 3 乗 に 比 例 （ Ｐ ∝ Ｎ ）
ｲ ﾝﾊ ﾞ ｰ ﾀ 制 御
回 転 数 をＮ 1 か ら Ｎ 2 へ 変 化 させ た場 合
次 の 関 係 が あります 。
Ｑ２
Ｎ2
Ｈ２
Ｎ1
Ｈ1
＝
省電力量
Ｑ1
Ｎ2
2
Ｐ２
＝
Ｎ2
3
＝
Ｎ1
Ｐ1
Ｎ1
20
0
30
40
50
60
70
80
90
100
風 量 ・ 回 転 数 （％ ）
【効果試算】
対象設備 ： 排気ﾌｧﾝ 1.5kW 70m3/min
現状稼働時間 ： 2,802134h/年（11h/日×364日稼働×稼働率70％・・・想定）
回転数調整
： 40Hz（想定）
排気風量削減量： 25.2 m3/min （ 36％と想定＝ 20％ + 80％ × 20％（開閉率））
店内管理温度： 22℃
GHP効率（入出力比）： 冷房時 94.9％ 暖房時 125％（カタログ値）
単価 ： 電力単価 12.82 円/kWh 、LGP 単価 134 円/kg
-2-
●エネルギー削減量（電力、LPG）
◎
電動機電力削減量
現状の電力使用量： 1.5kW×2,802h/年＝4,203kWh/年
3
改善後電力使用量： 1.5kw×（40Hz/50Hz）
×2,802h/年
電動機電力削減量： 4,203kWh/年－2,152kWh/年
＝
＝2,152kWh/年
2,051kWh/年
◎ その他
排気風量削減量
： 14 m3/min×60min/h×4,203h/年＝3,530,520 m3/年
改善空調負荷
：
冷房時LPG改善量
：
暖房時LPG改善量 355 ｋｇ（下表2）
合計 492kg/年
(表-1)
外気温度
６月
７月
８月
９月
合計
(表-2)
１１月
１２月
１月
２月
３月
４月
合計
492 ｋｇ（下表1）
＋
355kg/年
改善冷房排気負荷
＝
847kg/年
GHP効率
負荷相当空調
LPG（ｋｇ）
（ｋcal)
（ｋｗｈ）
19.7
23.6
26.8
24.2
881,345
1,440,845
1,875,817
1,473,293
1,025
1,675
2,181
1,713
外気温度
改善暖房排気
負荷（ｋcal)
GHP効率
負荷相当空調
LPG（ｋｇ）
8.1
1.2
-0.9
-0.5
3.5
8.4
-451,196
-1,122,772
-1,322,587
-1,160,218
-903,927
-423,572
125.0%
125.0%
125.0%
125.0%
125.0%
125.0%
30
74
87
76
60
28
355
94.9%
94.9%
94.9%
94.9%
77
125
163
128
492
（算出過程省略 ）
【効果】
●原油換算エネルギー削減量： 2,051kWh/年×9.97GJ/千kWh×
1.6kL/年
0.0258kL/GJ＋0.847ｔ/年×50.8GJ/kL×0.0258kL/GJ＝1.6kL/年
（削減率 2.8%）
●CO2削減量：
2,051kWh /年×0.547t-CO2/千kWh
＋0.847ｔ/年×50.8GJ/kL×0.0161t-CO2/GJ×（44/12）
●エネルギー経費削減金額：
（機器） ＋ （工事費）
（削減率 2.9%）
140 千円/年
2,051kWh/年×12.82 円/kWh ＋847 ㎏/年×134 円/L＝
●投資金額：
3.6t-CO2/年
＝ 概算金額
●投資回収期間： 700 千円÷140 千円/年＝
-3-
（削減率 3.0%）
700 千円
5.0 年
大規模更新－②
ＬＥＤ誘導灯への更新
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
24 kL/年
●CO2 排出量：
54 t-CO2/年
●エネルギー経費：
2,393 千円/年
教育、学習支援業
（教育施設）
【現状】
事業所内の避難誘導灯は銅鉄安定器を使用した器具が採用されている。
【改善提案】
器具をＬＥＤ高輝度誘導灯に更新する。
【効果試算】
対象範囲 ：
17 台（小型誘導灯）
点灯時間 ： 8,760h/年（24h/日点灯×365日稼働）
消費電力
：FL10W1灯式：
15W/台
LED式
：
1.3W/台
電気料金単価 ：25.15円/kWh
●エネルギー削減量（電力）
現状の消費電力量 ： 15W×17 台×8,760h/日＝2,234kWh/年
更新後の消費電力量： 1.3W×17 台×8,760h/日＝194kWh/年
電力削減量 ：2,234kWh－194kWh＝2,040kWh
【効果】
0.5kL/年
●原油換算エネルギー削減量：
2,040kWh/年×9.97GJ/千 kWh×0.0258kL/GJ＝
●CO2 削減量：
（削減率 2.1%）
1.1t-CO2/年
（削減率 2.0%）
2,040kWh /年×0.429t-CO2/千 kWh＝
●エネルギー経費削減金額：
51 千円/年
2,040kWh /年×15.4 円/kWh＝
（削減率 2.1%）
●投資金額：
238 千円
14 千円/台×17 台＝
●投資回収期間： 238 千円÷51 千円＝
4.6 年
-4-
大規模更新－③
最大需要電力に合わせた変圧器の更新
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
25 kL/年
●CO2 排出量：
53 t-CO2/年
●エネルギー経費：
1,982 千円/年
製造業
（工場）
【現状】
高圧受電キュービクルに、三相 300kVA と単相 30kVA 変圧器が設置されている。この総容
量 330kVA に対して、最大需要電力の昨年度実績は 48kW なので、約 7 倍の余裕がある。
【改善提案】
今後も生産量の拡大がないとすれば、三相
変圧器の容量は 75kVA でも十分である。
300kVA から容量低減（更新）すれば無負荷
損を削減することができる。
変圧器の容量低減（更新）
高圧受電キュービクル
【効果試算】
現状三相 300kVA 変圧器の無負荷損：770W （2000 年製データ）
更新後三相 75kVA 変圧器の無負荷損：215W （2010 年製データ）
稼働時間：8,760h/年（24h×365 日）
電気料金単価：20.0 円/kWh
（負荷損もあるが、この事例では無負荷損の 5%程度なので試算上は無視する）
●エネルギー削減量（電力）
(770－215)W×8,760h/年＝4,862kWh/年
【効果】
● 原 油 換 算 エ ネ ル ギ ー 削 減 量 ： 4,862kWh/ 年 × 9.97GJ/ 千 kWh ×
0.0258kL/GJ＝
1.3kL/年
（削減率 5.2%）
●CO2 削減量： 4,862kWh/年×0.547t-CO2/千 kWh＝
2.7t-CO2/年
（削減率 5.0%）
●エネルギー経費削減金額： 4,862kWh/年×20.0 円/kWh＝
97 千円/年
（削減率 5.0%）
●投資金額： 三相 75kVA 変圧器＋工事費＝
●投資回収期間： 510 千円÷97 千円/年＝
-5-
510 千円
5.3 年
大規模更新－④
Hf 蛍光灯への更新（ベースライト）
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
90 kL/年
●CO2 排出量：
194 t-CO2/年
●エネルギー経費：
7,178 千円/年
製造業
（工場）
【現状】
銅鉄安定器を使用した発光効率の低い蛍光灯が使用されている。
【改善提案】
Hf 蛍光灯への更新とともに、現状の生産設備のレイアウトに合わせた照明配置を検討す
ることで照明電力を削減できる。
高効率照明には、LED 照明や Hf 蛍光灯等の複数の種類があるが、発光効率や導入コスト
等を考慮して、選定する必要がある。
Hf 蛍光灯へ
現 状
【効果試算】
現状 40W2 灯型 85w/台 100 台 （総光束 5,700ｌｍ×100 台
⇒
32W2 灯型 65w/台 78 台 （総光束 6,690ｌｍ ×86 台
点灯時間：2,080h/年（8h/日点灯×260 日稼働）
＝
＝
570,000ｌｍ）
575,340ｌｍ）
電気料金単価：19.77 円/kWh
●エネルギー削減量（電力）
現状の消費電力量 ： 85W×100台×2,080h/年＝17,680kWh/年
更新後の消費電力量： 65W×86台×2,080h/年＝11,627kWh/年
電力削減量
：17,680kWh－11,627kWh＝6,053kWh
【効果】
●原油換算エネルギー削減量：
1.6kL/年
6,053kWh/年×9.97GJ/千 kWh×0.0258kL/GJ＝
3.3t-CO2/年
●CO2 削減量：
（削減率 1.7%）
6,053kWh/年×0.547t-c/千 kWh＝
120 千円/年
●エネルギー経費削減金額：
（削減率 1.7%）
6,053kWh/年×19.77 円/kWh＝
●投資金額：
（削減率 1.8%）
（機器） ＋ （工事費）
＝ 概算金額
●投資回収期間： 300 千円÷87.5 千円/年＝
-6-
1,032 千円
8.6 年
大規模更新－⑤
ＬＥＤ照明への更新（ベースライト）
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
45 kL/年
●CO2 排出量：
97 t-CO2/年
●エネルギー経費：
5,846 千円/年
製造業
（工場）
【現状】
銅鉄安定器を使用した発光効率の低い蛍光灯が使用されている。
【改善提案】
ＬＥＤ照明に更新する。
改善前
改善後
【効果試算】
対象 ：FLR110W1灯型 117W/台（8,960 lm /台 77 lm/ｗ） 162台
⇒
ＬＥＤ55ｗ 55W/台（5,600 lm /台）102 lm/ｗ） 162台
点灯時間
：2,400h/年（10h/日点灯×240日稼働）
電気料金単価：
15.0 円/kWh(電力単価アップ後
想定従量単価)
●エネルギー削減量（電力）
現状の消費電力量 ： 117W×162台×2,400h/日＝45,490kWh/年
更新後の消費電力量： 55W×162台×2,400h/年＝21,384kWh/年
電力削減量
：45,490kWh－21,384kWh＝24,106kWh
【効果】
●原油換算エネルギー削減量：
6.2kL/年
24,106 kWh/年×9.97GJ/千 kWh×0.0258kL/GJ＝
●CO2 削減量：
(削減率 13.8%）
13.2t-CO2/年
(削減率 13.6%）
24,106kWh/年×0.547t-c/千 kWh＝
362 千円/年
●エネルギー経費削減金額：
(削減率 6.2%）
24,106kWh/年×15.0 円/kWh＝
●投資金額： 12.5 千円/台×162 台＝
2,025 千円
●投資回収期間： 2,025 千円÷362 千円/年＝
-7-
5.6 年
大規模更新－⑥
プレス機の油圧ポンプのインバーター制御
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
31 kL/年
●CO2 排出量：
68 t-CO2/年
●エネルギー経費：
2,392 千円/年
卸売業、小売業
（作業場）
【現状】
プレス機の操作待機中も油圧ポンプが稼働しているため、待機電力が浪費されている。
【改善提案】
プレス機の油圧ポンプをインバーター制御
する。
プレス機
【効果試算】
プレス機待機時の油圧ポンプの消費電力：6.8kW（診断時の計測値）
年間稼働時間：2,475h/年（9h/日×275 日/年）
待機時間の比率：60％（ヒアリングを参考にした仮定値）
点灯時間：2,475h/年（9h/日×275 日/年）
待機時油流量制御：現状の 60％の流量とする
インバーター効率：95％
電気料金単価：21.15 円/kWh（H24 年度実績値）
●エネルギー削減量（電力）
↓動力は流量の 3 乗に比例
エネルギー使用量の削減量：(6.8kW－6.8kW×0.6³/0.95)×2,475h/年×0.6＝7,802kWh/年
【効果】
● 原 油 換 算 エ ネ ル ギ ー 削 減 量 ： 7,802kWh/ 年 × 9.97GJ/ 千 kWh ×
0.0258kL/GJ＝
2.0kL/年
（削減率 6.5%）
●CO2 削減量： 7,802kWh/年×0.547t-CO2/千 kWh＝
4.3t-CO2/年
（削減率 6.3%）
●エネルギー経費削減金額： 7,802kWh/年×21.15 円/kWh＝
165 千円/年
（削減率 6.9%）
●投資金額： インバーター、リアクトル、取付工事費
●投資回収期間： 1,000 千円÷165 千円/年＝
-8-
1,000 千円
6.1 年
大規模更新－⑦
セラミックメタルハライドランプへの更新（高天井ライト）
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
65 kL/年
●CO2 排出量：
144 t-CO2/年
●エネルギー経費：
5,824 千円/年
卸売業、小売業
（作業場）
【現状】
主照明設備に、発光効率が低い 400W 型の水銀灯が設置されている。
【改善提案】
セラミックメタルハライドランプ（安定器含）への改修工事を実施する。
高効率照明には、LED 照明やセラミックメタルハライドランプ等の複数の種類があるが、発
光効率や導入コスト等を考慮して、選定する必要がある。
現 状
セラミックメタルハライドランプ
【効果試算】
現状水銀灯消費電力
415ｗ（ 22,000 lm/台、 55 lm/ｗ）
ｾﾗﾐｯｸﾒﾀﾙﾊﾗｲﾄﾞﾗﾝﾌﾟの消費電力
220ｗ（ 20,000 lm/台、 111 lm/ｗ）
点灯時間：1,820h/年（7 時間/日、260 日）
対象台数
電気料金単価：22.25 円/kWh
30 灯
●エネルギー削減量（電力）
削減電力＝（415-220）W×30 台×1,820h
＝10,647kWh/年
【効果】
●原油換算エネルギー削減量：
2.7kL/年
10,647kWh/年×9.97GJ/kWh×0.0258kL/GJ＝
●CO2 削減量：
5.8t-CO2/年
10,647kWh/年×0.547t-CO2/千 kWh＝
（削減率 6.0%）
●エネルギー経費削減金額：
237 千円/年
10,647kWh/年×22.25 円/kWh＝
（削減率 6.0%）
●投資金額：
（ランプ） ＋（安定器） ＋ （工事費）
（削減率 7.1%）
＝ 概算金額
●投資回収期間： 700 千円÷237 千円/年＝
-9-
700 千円
3.2 年
大規模更新－⑧
LED 照明への更新（高天井ライト）
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
31 kL/年
●CO2 排出量：
68 t-CO2/年
●エネルギー経費：
2,392 千円/年
卸売業、小売業
（作業場）
【現状】
主照明設備に、発光効率が低い 400W 型の水銀灯が設置されている。
【改善提案】
LED 照明に更新する。
改善前
改善後
【効果試算】
対象となる器具数：高天井用 72 台、投光器 3 台、合計 75 台
現状器具の消費電力：400W 型水銀灯は安定器損失を含めて 427W（一般的な値）
LED 器具の消費電力：172W（現在様々な LED 器具が出ているが、導入済みの事業所の例
などから、照度や演色性などが現状器具と遜色のない LED 器具の例を参考にした値）
点灯時間：2,475h/年（9h/日×275 日/年）
点灯率：70％（間引きや不要時消灯を考慮した推定値）
電気料金単価：21.15 円/kWh（H24 年度実績値）
●エネルギー削減量（電力）
(0.427－0.172)kW×75 台×2,475h/年×0.7＝33,134kWh/年
【効果】
● 原 油 換 算 エ ネ ル ギ ー 削 減 量 ： 33,134kWh/ 年 × 9.97GJ/ 千 kWh ×
0.0258kL/GJ＝
8.5kL/年
（削減率 27.4%）
●CO2 削減量： 33,134kWh/年×0.547t-CO2/千 kWh＝
18.1t-CO2/年
（削減率 26.8%）
●エネルギー経費削減金額： 33,134kWh/年×21.15 円/kWh＝
701 千円/年
（削減率 29.3%）
●投資金額： 器具代及び工事費 75 千円/台×75 台＝
●投資回収期間： 5,625 千円÷701 千円/年＝
- 10 -
5,625 千円
8.0 年
大規模更新－⑨
窓サッシの二重化
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
27 kL/年
●CO2 排出量：
62 t-CO2/年
●エネルギー経費：
2,391 千円/年
卸売業、小売業
（事務所）
【現状】
社屋全般に比較的広い窓面積が確保されている。
採光には好都合だが、単板ガラスのアルミサッシのため断熱性はよくない。
【改善提案】
近年、断熱性が向上するプラスチックサッ
シの内窓が普及している。
冷暖房を使用する時間が長い事務室等を
対象に、窓サッシを二重化する。
内窓を付加する
現 状
【効果試算】
1,2階合計窓面積： 約62m2
現状冷暖房燃料使用量： LPG：6,338kg/年、灯油：8,038L/年
プラスチックサッシ内窓取り付けによる冷暖房負荷削減率 ： 約15%（Ｙ社カタログ）
LPG料金単価：107.4円/kg、灯油料金単価：82.4円/L
●エネルギー削減量（LPG、灯油）
LPG：6,338kg/年×0.15＝951kg/年、灯油：8,038L/年×0.15＝1,206L/年
【効果】
●原油換算エネルギー削減量：
LPG：951kg/年×50.8GJ/t×0.0258kL/GJ＝1.2kL/年
灯油：1,206L/年×36.7GJ/KL×0.0258kL/GJ＝1.1kL/年
●CO2 削減量：
LPG：951kg/年×50.8GJ/t ×0.0161t-C/GJ×(44/12)＝2.9t-CO2/年
灯油：1,206L/年×36.7GJ/KL×0.0185t-C/GJ×(44/12)＝3.0t-CO2/年
●エネルギー経費削減金額：
2.3kL/年
（削減率 8.5%）
5.9t-CO2/年
（削減率 9.5%）
201 千円/年
LPG：951kg/年×107.4円＝102千円/年
（削減率 8.4%）
灯油：1,206L/年×82.4円＝99千円/年
●投資金額： 28 千円/m2(工事費込)×62m2＝
1,736 千円
●投資回収期間： 1,736 千円÷201 千円/年＝
8.6 年
- 11 -
大規模更新－⑩
高効率空調への更新
【事業所概要】
●原油換算エネルギー使用量：
14 kL/年
●CO2 排出量：
31 t-CO2/年
●エネルギー経費：
1,286 千円/年
卸売業、小売業
（店舗）
【現状】
店内に冷房専用の古いエアコンが設置されており、暖房は灯油ストーブを使用している。
【改善提案】
冷暖房に使用できる高効率エアコン
へ更新し、暖房もエアコンにて実施す
る。さらに、電力契約内容を変更する。
夏季は従量電灯、冬季は低圧電力より電力を供給することで単価差により、電気料金の削
減が可能になることが見込まれる。
電力他推移
電灯
低圧電力
4000
1,000
3500
900
800
3000
600
2000
500
1500
400
300
1000
200
500
100
0
0
- 12 -
灯油（L)
700
2500
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
電力量（ｋｗｈ）
灯油
【効果試算】
想定暖房灯油量：800L/年 (スペース按分等より)
灯油暖房時の熱効率：90％
エアコン対象台数
：２台
対象冷房用想定電力量：500kwh/年(スペース按分等より)
老朽化機器効率低下率
：
10
％
既設対象機器の現状COP(成績係数)： 冷房 2.91
更新機器のCOP：
冷房 4.59 暖房 2.83（低温） （型式例 RAS-SK28C2）
灯油単価：98.8円/L（24年度実績）
灯油発熱量：36.7MJ/L
電気料金単価：24.14円/kWh（従量電灯C従量単価）・・冷房時適用単価
11.84円/kWh（低圧電力従量単価）・・暖房時適用単価
●エネルギー削減量（電力・灯油）
◎電力量増減
冷房時 COP 差による削減量：500 kWh/年×（1-（（2.91×0.9）/4.59）
）＝214kWh/年
暖房時相当電力増加量
増加電力量（暖房分）
：（800L/年×36.7MJ/L×0.9）÷3.6MJ/h÷2.83＝2,594kWh/年
(下線部解説)
電力増加量：
（灯油暖房の熱量）
2,594kWh/年
－
(1kWh)
(COP)
214kWh/年 ＝ 2,380 kWh/年
◎灯油削減量 800L/年
【効果】
●原油換算エネルギー削減量：
2,380kWh/ 年 × 9.97GJ/ 千 kWh ×
0.0258kL/GJ ＋ 0.8kL/年×36.7GJ/kL×0.0258kL/GJ＝0.76kL/年＝
●CO2 削減量：
2,380kWh /年×0.547t-CO2/千 kWh
＋ 0.8kL/年×36.7GJ/kL×0.0185t-CO2/GJ×（44/12）＝
●エネルギー経費削減金額： （2,594kWh/年－214kWh/年）×11.84 円/kWh
＋ 800L/年×98.8 円/L ＝
（削減率 1.1%）
0.69t-CO2/年
（削減率 2.3%）
57 千円/年
（削減率 4.4%）
●投資金額：
エアコン更新費用
0.15kL/年
450 千円
450 千円
●投資回収期間： 450 千円÷57 千円/年＝
- 13 -
7.9 年