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熱利用事例のご紹介～（PDF形式/2342KB）
平成25年2月 熱 利用 DE “ヒートアップ” !! ∼熱利用事例のご紹介∼ はじめに・・・ 省エネを推進する上で、我が国の最終エネルギー消費量の約半分を占める「熱」を有効に 利用することが重要です。このため、経済産業省北海道経済産業局では、未利用エネルギ ー熱・再生可能エネルギー熱といった熱の利用拡大に向けて、北海道内での熱利用の取 組をまとめた 『熱利用 DE “ヒートアップ”！！～熱利用事例のご紹介～』 をとりまとめま した。 本パンフレットでは、廃熱利用や、太陽熱・地中熱・バイオマス熱といった再生可能エネル ギー熱を利用した北海道内各地での事例を投資回収年数やエネルギー削減量とともに紹 介しておりますので、今後の熱利用の設備導入等の際の参考としてください。また、最終ペ ージには、熱利用設備の導入の際に活用できる支援施策の一覧を添付しておりますので、 導入の際の補助金活用の参考としてください。 本パンフレットが、熱利用にご関心のある方々に広くご覧いただき、参考資料としてご活用 いただければ幸いです。 平成２５年２月 経済産業省北海道経済産業局 ～目次～ P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ P11 ・・・ P12 ・・・ 【廃熱】もやし栽培排水からの熱の再利用 【廃熱】温泉排湯熱の有効利用にヒートポンプを導入 【廃熱】温泉排水熱利用のヒートポンプシステム 【廃熱】温泉での天然ガスコージェネレーションシステム 【廃熱】ペットボトル製造工場における廃熱利用 【太陽熱】太陽熱を福祉施設の給湯に活用 【地中熱】牧場における地中熱交換システムの活用 【ﾊﾞｲｵﾏｽ熱】ﾊﾞｲｵﾏｽを活用した地域熱供給システムの導入 【太陽熱・雪氷熱・ﾊﾞｲｵﾏｽ熱】 ピンチップの乾燥に太陽熱と雪冷熱を組合せ活用 【地中熱・温泉熱・ﾊﾞｲｵﾏｽ熱】 町の施設に地中熱や温泉熱を総合的に活用 ～参考～ 熱利用関連の補助制度 ＊資料記載の「投資回収年数」については、補助金を活用している場合には、補助金分を除いた 自己負担分のみをベースとしています。（投資回収年数、エネルギー量ともに数値は概算です。） 1 もやし栽培排水からの熱の再利用 廃 熱 【設備導入者】オシキリ食品（株） 【設備設計者】（株）大生機械 取組の概要 「もやし」は、栽培時に発芽熱（２７℃程度）を発生することから、栽培に適した温度に保つた めに井戸水を重油ボイラにより２０℃程度に加温してもやしに散水していた。そこで、散水によ り、もやしから熱を奪う際に発生する排水熱を熱交換器により回収して井戸水の加温に再利 用。もやしから発生する熱を有効利用する省エネの取組を実施。 設備概要 プレート式熱交換設備 ２基 散水 約10℃加温 ボイラー 散水タンク 散水 約1℃加温 ボイラー 散水タンク 熱交換器 井水タンク 排水 井水タンク 廃水 廃水 【プレート式熱交換器】 【栽培時の散水】 ～導入のメリット～ ◎排水からの熱回収により、重油ボイラによる加温負荷が大幅に減少したため、 重油の使用量も大幅に削減。近年の重油価格高騰もあり、大きなコスト削 減効果。 ◎重油削減によるＣＯ２排出削減量により、国内クレジット制度も活用。 ※国内クレジット：設備導入により削減できたＣＯ２排出削減量（クレジット）を大企業等に売却できる仕組み 導入コストとエネルギー使用量削減効果 投資回収年数 2 ３．０年 □補助事業「温室効果ガス排出削減支援事業」 （NEDO）を活用 エネルギー削減量 （原油換算） ４２５．２KL/年 温泉排湯熱の有効利用にヒートポンプを導入 廃 熱 【設備導入者】トーホウリゾート（株） 【設備設計者】（株）ディンプレックス・ジャパン 取組の概要 登別温泉の「ホテルまほろば」をフィールドに、産学連携により温泉施設に多く存在する未利 用熱エネルギーを回収し、有効に活用できる汎用性の高いヒートポンプユニットの開発を実施。 この成果を活かし、施設内に排湯熱などを回収できるヒートポンプを導入して、省エネとCO2 排出量の削減を図り、地域での省エネのモデルとなることを目指した。 設備概要 水冷式ヒートポンプ 30℃ - 3５℃ 45℃ - 50℃ 20℃ - 2５℃ 45℃ - 50℃ 30℃ - 3５℃ 20℃ - 2５℃ 30℃ - 35℃ ～導入のメリット～ ◎施設の機械室の滞留熱・温泉排湯熱、さらに、夏季には施設内のロードヒーティ ングで太陽熱を集熱し給湯補給水の余熱や、冬季はロードヒーティングの温水の 加熱に活用するなど、施設内の熱を有効利用することで燃料コストを削減。 ◎今後は、夏季は温泉の排湯熱に加え、冷房の廃熱を給湯に活用するほか、冬季 は暖房にも活用するなど、未利用熱をフル活用し省エネを実践する予定。 導入コストとエネルギー使用量削減効果 □補助事業「産学連携道産低炭素化技術振興モデル事 業（北海道）・「エネルギー使用合理化事業者支援事 業」（経済産業省）を活用 投資回収年数 エネルギー削減量 ４．０年 ４５．０KL/年 （原油換算） 3 廃熱 温泉排水熱利用のヒートポンプシステム 【設備導入者】洞爺湖町・洞爺湖温泉利用協同組合【設備設計者】荏原冷熱ｼｽﾃﾑ（株） 取組の概要 洞爺湖温泉利用協同組合では、３５度の源泉を集中的な管理システムで４８度に昇温し、 各温泉施設に配湯している。従来は、源泉の昇温を重油ボイラで行っていたが、捨てら れていた温泉排水に着目し、排水熱（約３５度）を熱源としたヒートポンプシステムを採用 した。 設備概要 ヒートポンプ、採熱マンホール、採熱ポンプ室、ヒートポンプ機械室 【ヒートポンプ機械室】 【ヒートポンプ】 ～導入のメリット～ ◎従来使用していた重油ボイラから、下水処理場へ送水されていた温泉排水を 熱源としたヒートポンプにより熱交換し、約５０度に温度を高めて給湯するこ とで、重油使用量を削減。また、費用の約５０％に補助金を活用し導入コスト を削減。 ◎ヒートポンプによる熱交換で、下水処理場に流れる排水の温度も約１７度に下 がり、周辺環境の保護にも貢献。 導入コストとエネルギー使用量削減効果 4 □補助事業「民生部門等地球温暖化対策実証モデル評 価事業」（NEDO)を活用 投資回収年数 エネルギー削減量 ２．７年 ２５．２KL/年 （原油換算） 温泉での天然ガスコージェネレーションシステム 廃 熱 【設備導入者】豊富町 【設備設計者】ヤンマーエネルギーシステム（株） 取組の概要 豊富温泉は、最北端の温泉地として大正末期に拓かれ、良質な泉質で知られる。一方で、 泉源から温泉水とともに大量に噴出する天然ガスの大部分が未利用のまま放散されていたこ とから、その有効活用を検討。そこで、豊富町をはじめ、町商工会、観光協会などが連携し、 メタンガスを燃料とするガスコージェネレーションシステムを導入。 設備概要 天然ガスコージェネレーションシステム ～導入のメリット～ ◎天然ガスコージェネレーションシステムにより、発電した電力を構内の井戸 揚湯用のコンプレッサー電力として活用し、廃熱を温泉水の加温に使用でき るため、省エネと天然ガスの有効利用が実現。 ◎環境にやさしく、安価な天然ガスの利用が可能な「エコな温泉」としてアピ ールできるため、地域の観光振興にも貢献。 導入コストとエネルギー使用量削減効果 エネルギー削減量 補助事業「一村一炭素おとし事業」（北海道） による定額補助（１０／１０補助）を活用 （原油換算） ６．２KL/年 5 ペットボトル製造工場における廃熱利用 廃 熱 【設備導入者】日本アスパラガス（株） 【設備設計者】（株）エネ・ビジョン 取組の概要 従来、ペットボトル製品の殺菌工程から発生する冷却水は品質管理上、再利用できずその まま全量を排水していたが、排水から廃熱回収を行いボイラ給水の加温に活用。食品関連 工場では生産工程からの排水や設備冷却水、洗浄排水等、多量の排水が発生しており、 未利用熱を回収・利用するモデルケースとなることを目指した。 設備概要 シェル&チューブ式熱交換器、熱回収型ヒートポンプ 【シェル＆チューブ式熱交換器】 【熱回収型ヒートポンプ】 ～導入のメリット～ ◎工程から発生する排水が高温（50～70℃）であることから、熱交換器＋熱 回収型ヒートポンプの２段階での回収システムとすることで、回収熱量を増 やし高温での補給水の加温が可能に。 ◎熱回収型ヒートポンプシステム導入後、削減効果を活用して国内クレジット 制度にも申請。 導入コストとエネルギー使用量削減効果 6 □補助事業「温室効果ガス排出削減支援事業」（NEDO) を活用 投資回収年数 エネルギー削減量 ６．０年 ４６．１KL/年 （原油換算） 太陽熱を福祉施設の給湯に活用 太陽熱 【設備導入者】（社福）刀圭会 【設備設計者】アルス・ゼータ（有） 取組の概要 社会福祉法人刀圭会では、平成24年3月15日に新施設「にれの木」を開設。建物屋上に 太陽熱集熱パネルを配置し、機械室地下に設置した蓄熱槽に熱を供給し主に施設の給湯 に活用。環境モデル都市に認定されている帯広市内において、新しいエネルギーシステムを取 り入れた福祉施設を設置することにより、温室効果ガスの削減を図るとともに、他の施設のモ デル事例となることを目指した。 設備概要 太陽熱集熱パネル（８４枚設置）、パネル架台、熱交換器 集熱器配管内温度の 監視・熱利用可能な温 度でポンプを運転 太陽集熱によって得ら れた使用量の計測 集熱器 【太陽熱集熱器】 一次側・二次側の温度 量・湯量を計測し太陽 集熱器で得られた熱量 を監視 集熱用 熱交換 器 バックアップ用 温水ボイラー 貯湯槽 レジオネラ菌対策として 常に60度以上を確保 床暖房 用熱交 換器 【福祉施設「にれの木」全景】 槽内の温度を計測し集 熱ポンプの発停を制御 蓄熱槽 災害時等に運転させ、 施設内の床暖房として 利用 ～導入のメリット～ ◎太陽熱利用により、年間を通じてエネルギー消費量の多い施設の給湯に活 用することで、エネルギー消費量の削減とCO2排出量の低減を実現。使用 するエネルギー量の約２６％を自然エネルギーでまかなうことが可能。 ◎太陽熱設備の導入に補助金を活用することで導入コストを削減。 導入コストとエネルギー使用量削減効果 □補助事業「再生可能エネルギー熱利用加速化支援対 策事業」（経済産業省）を活用 投資回収年数 エネルギー削減量 １７．７年 １０．１KL/年 （原油換算） 7 地中熱 牧場における地中熱交換システムの活用 【設備導入者】斉藤牧場斉藤毅（浜中町） 【設備設計者】積水化学北海道（株） 取組の概要 乳牛は、生後１年以内は気温変化に弱く死亡率が高い。それを防止するために、北海道で は冬の飼育に暖房を行っており、大量の灯油を消費している。そこで、牧場において、地中熱 を活用した地中熱交換システム（リブクールシステム）を導入し、灯油ボイラーを焚かない乳牛 の飼育で省エネルギーと省コスト化を図った。 設備概要 地中熱交換器（クールチューブ式） 【地中熱交換部】 【送風機】 ～導入のメリット～ ◎地中熱交換システムの運転コストは、ほぼ送風機の電力のみ。また、地中熱交 換部のパイプは塩化ビニルをベースとした素材のため耐久性が高い。 ◎冬期の牛育成舎での使用では、外気温が「－３０度」でも「＋２度」の空気を得 られる。仔牛の死亡事故が減少し、肺炎対策用の抗生物質の使用量が例年の半 分以下に減少。 ◎乳牛は夏期の暑さにも弱く、乳量や受胎率の低下を招くため、本システムを夏期 の暑さ対策（冷房）にも活用。 導入コストとエネルギー使用量削減効果 8 □補助事業「再生可能エネルギー熱利用加速化支援対 策事業」（経済産業省）を活用 投資回収年数 エネルギー削減量 ８．４年 ９．２KL/年 （原油換算） ﾊﾞｲｵ ﾏｽ熱 ﾊﾞｲｵﾏｽを活用した地域熱供給システムの導入 【設備導入者】下川町 取組の概要 下川町では、役場・消防署・公民館・総合福祉センターの暖房を１つの「木質バイオマスボイ ラー」から温水を供給する地域熱供給システムとして平成２１年度に整備。未利用で再生可 能な森林バイオマスを燃料として有効活用し、エネルギーの地域内循環と環境負荷の低減に 繋げている。 設備概要 木質バイオマスボイラー１基、蓄熱槽、建屋 等 木質バイオマスボイラー系統図 【ボイラー建屋】 【木質バイオマスボイラー】 ～導入のメリット～ ◎森林バイオマスの有効活用によるランニングコストの削減。 ◎このモデルを基に、平成２４年度には町内他地区へ地域熱供給システムを整備 するなど、地域内のエネルギー自給率の向上に貢献。 ◎森林バイオマス燃料を製造・供給するための新たな産業が地域内に創出。 導入コストとエネルギー使用量削減効果 □補助事業「環境保全型地域づくり推進支援事業」（環 境省）を活用 投資回収年数 エネルギー削減量 １０．８年 ９５．０KL/年 （原油換算） 9 太 陽 熱 雪 氷 熱 バイオマス熱 ピンチップの乾燥に太陽熱と雪冷熱を組合せ活用 【設備導入者】南富良野町森林組合 【設備設計者】ＮＰＯ法人利雪技術協会 取組の概要 木材を原料として製造する、高品質の燃料（ピンチップ）の商品化にあたっては、チップの乾燥に より含水率を下げ燃焼効率をより高める必要がある。本取組では、ピンチップの乾燥に、太陽 熱による加温と雪氷冷熱による除湿（結露）機能を組み合わせ、再生可能エネルギーの複合 的な利用を実践した。 設備概要 ピンチップ乾燥ハウス（屋根にフッ素フィルムを設置） 雪氷熱交換装置（貯雪量は700t) ピンチップ乾燥設備 太陽熱 雪 山 乾燥ハウス ﾋﾟﾝﾁｯﾌﾟ 外気 雪 除湿 乾燥 空気 Ｆ 熱溜 まり ﾋﾟﾝﾁｯﾌﾟ 結露 排気 乾燥空気 吹出 ～導入のメリット～ ◎外気を除湿し乾燥空気を作る「雪氷熱交換装置」と、太陽熱が入り込むよう にフィルム張りをした「乾燥ハウス」という再生可能エネルギーを活用した 簡易なピンチップ乾燥システムのため、省エネで省コスト。 ◎本システムにより、ピンチップの含水率が従来の６５％から３５％に大幅に減 少し、チップの燃焼効率の向上にも寄与。 導入コストとエネルギー創出効果 投資回収年数 10 ２．１年 □補助事業「一村一炭素おとし事業」（北海道）を活用 エネルギー創出量 （原油換算） １５８．０KL/年 ※ピンチップの品質向上による熱量の年間当たり創出量 地 中 熱 温 泉 熱 ﾊﾞｲｵﾏｽ熱 町の施設に地中熱や温泉熱を総合的に活用 【設備導入者】足寄町 取組の概要 暖房の熱源として、地元で生産されている木質ペレットを燃料としたペレットボイラーを町内の 複数の施設で導入。役場庁舎では地中熱に着目し、安定した地中熱を活用した換気シス テムを導入。また、町の総合体育館では温泉熱を活用するなど、町全体で総合的に組み合 わせて熱利用の取組を推進している。 設備概要 アースチューブ換気涼房システム 【執務室内の送風口】 ～導入のメリット～ ◎取り込んだ外気を地下のピットに蛇行させながら流し、地中熱によって冬は －２０度程度の外気を暖め室内に送り込み、暖房用の燃料費を削減。夏は２５ 度程度の外気を冷却しチューブから執務空間に送風し室内を冷房。 ◎熱利用の取組も評価され、平成24年度に「次世代エネルギーパーク」として 認定。熱利用の見学コースも設定し、観光客などに足寄町の熱利用の取組も PR。 導入コストとエネルギー使用量削減効果 投資回収年数 エネルギー削減量 ６．１年 １３．９KL/年 （原油換算） 11 ～参考～ 熱利用関連の補助制度 補助事業名 概要 対象者 補助率等 申込／問合せ先 太陽熱、バイオマス熱等による先 再生可能エネルギー 進的な再生可能エネルギー熱利 補助金額：上限１０億円 熱事業者支援対策事 用設備の導入を行う事業者に対 民間事業者等 補助率：３分の１以内 業 し、設備導入に要する費用の一 部を補助 （一社）新エネルギー導 入促進協議会 TEL:03-5979-7788 太陽熱、バイオマス熱等の再生 可能エネルギー熱利用設備の導 地方公共団体、 地域再生可能エネル 補助金額：上限１０億円 入を行う地方公共団体、非営利 非営利民間団 ギー熱導入促進事業 補助率：２分の１以内 民間団体等に対し、設備導入に 体等 要する費用の一部を補助 （一社）新エネルギー導 入促進協議会 TEL:03-5979-7788 既設の工場・事業場等における 法人格を有す 「これまで未利用であった低温廃 次世代型熱利用設備 る事業者、ま 熱を回収・有効利用できる革新 導入緊急対策事業 たは、地方公 的な設備」の導入において、設備 共団体 導入に要する費用の一部を補助 （株）三菱総合研究所 環境・エネルギー研究 本部次世代型熱利用 設備導入緊急対策事 業事務局 TEL:03-5510-7715 補助対象経費の１／２以内ま たは、１／３以内（ただし、１事 業あたりの補助金が100万円 未満の場合は対象外） 「技術の先端性」「省エネルギー 効果」及び「費用対効果」を踏ま 補助金額：上限50億円 エネルギー使用合理 法人格を有す え政策的意義が高い設備を導入 下限100万円 化事業者支援事業 る事業者 する事業者に対し、その費用の 補助率：３分の１以内 一部を補助 （一社）環境共創イニシ アチブ TEL:03-5565-4463 ZEB（ネット・ゼロ・エネルギー・ビ 補助金額：上限５億円 ル）に資するような高性能設備機 建築主、ESCO 補助率：原則３分の１以内 （一社）環境共創イニシ ネット・ゼロ・エネルギ 器等を導入し、省エネルギー性 事業者、リー ※一定要件を満たした場合は、アチブ ービル実証事業 能の高い建築物の新築・改築等 ス事業者等 「２分の１」「３分の２」に引き上 TEL:03-5565-4063 を行う建築主等に対し、導入費 げ 用の一部を補助 年間のエネル ギー使用量が 省エネルギー対策導 工場やビル等の電気・熱を含め 原油換算で 入促進事業＜省エネ た省エネの取り組みを支援する 利用は無料 100kl以上 診断＞ ため、専門家を派遣し、無料で省 1,500kl未満の エネ診断を実施 工場・ビル 12 （一財）省エネルギーセ ンター北海道支部 TEL:011-271-4028 ＊平成２５年２月現在の情報のため、事業内容等変更の可能性があります。事前に問い合わせ先か 裏表紙の北海道経済産業局エネルギー対策課までお問い合わせ願います。 ＜本資料に関する問い合わせ先＞ 経済産業省北海道経済産業局 資源エネルギー環境部 エネルギー対策課 〒060-0808 札幌市北区北8条西2丁目 札幌第1合同庁舎 TEL：011-709-2311（内線2635∼2638） FAX：011-726-7474 E-mail：[email protected]