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「コージェネレーション」 詳細解説

読み:
こーじぇねれーしょん
英名:
Co-Generation

コージェネレーション(コージェネ)は、電気と熱を同時に発生させる熱電併給システムの総称で、「Co(ともに)」と「Generation(発生する)」の合成語だ。発電機で電気をつくるときに使う冷却水や発生する排気ガスなどの熱を、温水として給湯や暖房に利用したり、蒸気として冷暖房や工場の熱源などに用いたりする。ひとつのエネルギー源から熱と電気を合わせて供給するため、熱電併給と呼ぶこともある。燃料は石油、天然ガス、LPガス、燃料電池など多様で、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンなどで発電する。

このうち、ガスを使って電気と熱を取り出すガスコージェネは、ガスで発電するのと同時に、排熱を給湯、空調、蒸気などに利用する。ガスエンジン方式、ガスタービン方式、燃料電池方式などがあり、都市ガスを利用するため環境に優しく、省エネ性能も高い。燃料別に天然ガスコージェネとLPガスコージェネがあり、前者はコージェネによる総発電容量の約半分を占める。後者は同じく5%ほどだ。また、石油を燃料として発電を行うのが石油コージェで、総発電容量の約4割に及ぶ。

火力発電などの従来の発電方式のエネルギー利用効率は4割程度で、発電した後に生じる排熱は発電所の外の海などにそのまま捨てて再利用されていなかった。一方、コージェネでは排熱を有効利用できるため、エネルギー効率を高めることができる。発電方式によって違いはあるが、熱と電気を有効に利用できれば、燃料が本来もつエネルギーの8割近くを取り出すことも可能だ。こうした特性から、地球温暖化対策としても注目されている。

コージェネの歴史は古く、19世紀後半にドイツのボストシュラッセ発電所から市庁舎へ蒸気を供給したのが世界で最初とされている。その後、欧米で研究が進み、日本では1980年代から工場、ホテル、病院、オフィスなどで導入されるようになった。2010年度のわが国における導入量は約940万kWだ。ただし、2008年以降は燃料価格の高騰やリーマン・ショックなどの影響で新規導入量が減少している。国は高効率なコージェネの導入を支援するため、補助金などさまざまな支援策を打ち出している。2012年8月には、経済産業省が熱電併給推進室(コジェネ推進室)を設置した。

21世紀に入ってから、小規模な燃料電池コージェネの開発が急速に進み、家庭用のコージェネシステムが実用化されている。都市ガスやLPガスを改質して水素を取り出し、燃料電池によって効率よく電気と熱を発生させる仕組みだ。2011年3月末時点の普及台数は約1万台となっている。また、コージェネでつくった電力の売電も広がりつつある。さらに、太陽熱利用などの再生可能エネルギーを組み合せたエネルギー高度利用システムや、スマートグリッド、スマートコミュニティーなどの中核を担う技術としても期待されている。

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