コージェネレーション［熱電併給］エネルギーインフラの未来

　コージェネは、それ自体が省エネなだけではありません。これまで利用されてこなかった「未利用エネルギー」を有効活用することで、社会全体の省エネ、CO₂（二酸化炭素）排出削減にも貢献します。

　具体的に、どのような未利用エネルギーを、どう活用できるのでしょう？

　未利用エネルギーは、清掃工場や製造工場の排熱、下水の熱、河川や海の熱など、多くが熱エネルギーです。これらを発電や地域冷暖房、給湯などに有効活用することで、化石燃料の使用を減らし、地球温暖化の原因となるCO₂の排出量を削減できます。

　清掃工場の排熱は、隣接した温水プールなどに利用されていて、比較的なじみがあるのではないでしょうか。コージェネを使えば、さらなる有効活用が可能になります。

　清掃工場の排熱は、まず4MPa（約40気圧）程度の蒸気として供給されます。これをそのまま地域冷暖房などに使うのではなく、蒸気タービンコージェネで発電し、その排熱を地域冷暖房や給湯などに供給します。熱としてだけでは使いきれないこともありますが、使い勝手のよい電力に変えることで、総合エネルギー利用効率を高められます。

　未利用エネルギーを有効活用する新しい例としては、塗料や有機溶剤などを使う工場から排出される揮発性有機化合物（VOC）の活用があります。VOCは、光化学スモッグの主成分となる光化学オキシダントの原因物質です。そのため、燃焼処理などによって無害化してから排出されてきました。VOCの濃度が低い場合は、燃料を加えて燃焼処理します。これらVOCや燃料の持つエネルギーを、これまでは活用できていませんでした。

　この燃焼処理にコージェネを使う技術が開発され、実用化されています。例えばIHIは、独自に開発したガスタービンへの蒸気噴射技術を、活性炭でVOCを吸着・液化して回収する装置と組み合わせたVOC回収処理システムを、世界で初めて開発し、実用化しました。ガスタービンコージェネを使うことで、市販燃料並みに高いエネルギーを持つVOCと、燃焼処理のために加えていた燃料のエネルギーを、電力および熱として有効活用できるようになりました。これまでどおり大気汚染を防止するだけでなく、省エネ、CO₂排出削減にも貢献し、さらには処理費用の削減という経済的なメリットまで得られるようになります。

■ガスタービンコージェネを使ったVOC回収処理システム

 

　こうした未利用エネルギーの有効活用のように、コージェネの導入には、システム全体、ひいては社会全体で、省エネやCO₂排出削減などの環境面はもちろん、経済面でも大きな効果が期待されています。

【参考】
一般財団法人 コージェネレーション・エネルギー高度利用センターのウェブサイト
「コージェネについて」
　・未利用エネルギー利用