【特集2】燃焼と蒸気供給技術を融合 専焼・混焼の両モードを実現


【川重冷熱工業】

業界に先駆けて1970年代から水素を燃料とするボイラーを開発・製造してきた川重冷熱工業は、その知見を生かし、水素焚の貫流ボイラーの開発に注力している。

2021年には、小型貫流ボイラー「WILLHEAT(ウィルヒート)」に水素専燃バーナーを搭載した製品を開発・発売した。同製品は98%の定格ボイラー効率を誇るウィルヒートに、NOx(窒素酸化物)排出量を世界最小に抑えた「ドライ式低NOx水素専焼バーナ」を組み込んだものだ。

従来は、蒸気噴霧や排ガスの再循環などで水素燃焼によるNOx排出量を抑えていたが、これには熱損失を伴う。独自の水素と空気の混合方式を用いるドライ式バーナーで、熱効率を維持したまま低NOxを実現した。

23年12月には、大型貫流ボイラー「Ifrit(イフリート)」に水素専燃・混焼機能を追加。培ってきた各種ボイラーでの水素燃焼技術とイフリートの蒸気供給プロセスを組み合わせた。水素と天然ガスの混焼モードと2つの燃料を個々に燃焼する専燃モードを切り替えることで、「水素専焼」・「水素混焼」・「天然ガス専焼」の3つのモードを実現した。混焼時は水素を熱量比で0~30%まで調整可能。同社は今後も水素関連の技術開発を進め、顧客の需要に応えていく。

ウィルヒート(左)とイフリート

【特集2】CNニーズに応える事業を拡大 供給基盤構築と需要創出を推進


【東邦ガス】

製造業が盛んな東海地域では、カーボンニュートラル(CN)への対応を検討する企業が増えている。同地域のエネルギー事業をけん引する東邦ガスの元には、そうした企業からの相談が数多く寄せられる。同社はこうした要望に応えるべく、都市ガスへの燃料転換、CCUS(CO2回収・利用・貯蔵)やe―メタンなどの技術開発を着々と進めてきた。需要家の低・脱炭素化に資する取り組みを継続しつつ、近年、同社が注力しているのが水素供給基盤の構築だ。

水素製造プラントを新設 幅広い水素需要に対応

同社は、その一環として知多緑浜工場(愛知県知多市)の「水素供給拠点化」を進めている。同工場敷地内に水素製造プラントを建設し、昨年6月に運転を開始した。これまでも、オンサイト型水素ステーションなどを通じて水素の製造・供給を行っており、同プラントの建設を足掛かりに、早期に水素サプライヤーとしての地位を確立する狙いだ。

カーボンニュートラル開発部カーボンニュートラル開発第二グループの青山高幸課長は「天然ガスと水蒸気を反応させて水素を製造する。製造能力は1日当たり1・7tで、これは燃料電池車(FCⅤ)約340台分に相当。FCⅤのほか、熱分野での代替エネルギーや工業用原料としての活用が可能で、幅広い水素需要に対応できる」と同プラントの意義を語った。

水素製造時に発生するCO2は、顧客のニーズに応じて当面はクレジットの活用で相殺しつつ、将来的にはCO2の回収・利用も検討する。具体的な例の一つとして大成建設、アイシンと共同で、コンクリートにCO2を固定化するプロジェクトを推進中だ。

さらに、水素供給をはじめとしたあらゆる産業ガスの供給に強みを持つ大陽日酸とアライアンスを構築。これにより、年に1度行われるプラントの点検期間の際にも滞りなく供給できるほか、有事の際にはバックアップ供給を受けることが可能となった。

同工場の敷地内には拡充用のスペースを確保しており、水素製造工程におけるCO2の回収・利用や、需要拡大に応じて製造能力の増強を検討する。

熱分野導入に向けた新開発 8割超の高効率燃焼を達成

熱分野への水素導入拡大に向けた技術開発にも力を入れている。中でも注目されているのが、昨年末に水素燃焼化に成功した工業炉バーナー、「水素対応リジェネラジアントチューブバーナ」(リジェネバーナ)だ。蓄熱体を備えた二つのバーナーを一対として利用し、交互に切り替えて燃焼することで、チューブ内で燃焼させたガスの排熱を回収・利用するリジェネ方式を採用。これにより、排気損失ベースで80%以上という高い熱効率での水素燃焼を実現した。また、一部の部品を交換するだけで都市ガス燃焼と水素燃焼を切り替えることができる仕様となっており、導入コストの低減にも成功した。

ただ、水素燃焼には都市ガスとの性質の差に起因する難点がある。都市ガスと比べて火炎温度が高く、また燃焼速度が速いため、NOX(窒素酸化物)排出量の増加やバーナー部品の劣化を引き起こす。

こうした課題を解決すべく、同社が注目したのが「多段燃焼」だ。多段燃焼は、燃焼用空気を分割して炉内に送り込むことで段階的な燃焼を可能にする。リジェネバーナへの多段燃焼の導入では、バーナーのノズルなどの一部部品を変更し、燃焼可能な箇所を増やすことで対応。これにより、火炎温度が低下し、NOX排出量を都市ガス燃焼時と同程度まで低減させた。技術研究所カーボンニュートラルの山本朱音氏は「多段燃焼の導入で、熱効率を維持したまま火炎温度を低下させることが可能となり、課題であったNOX排出量の大幅低減につながった」と説明。「これから耐久性などをテストし、問題がなければ今年末にも商用化する」(山本氏)計画だ。

青山課長は「ガス・電気に加えて水素もエネルギーの軸として位置付けており、お客さまのCNに資する取り組みを推進していく」という。水素の需要創出と供給網構築に着々と歩みを進めていく同社から今後も目が離せない。

【特集2】地の利を生かして大転換を図る 発電・熱・原料を先駆的に利用


【川崎市】

水素に取り組む先駆的な自治体の一つが川崎市だ。国の「水素基本戦略」より2年早く、2015年に「川崎水素戦略」を策定。菅元首相が「カーボンニュートラル宣言」を表明した20年には、ブルネイからメチルシクロヘキサンに変換した水素を運び、発電所使用で実証するなど確かな実績を築いてきた。

こうした経験を踏まえ22年、新たに「川崎市カーボンニュートラルコンビナート構想」を策定した。その背景にあるのが川崎ならではの産業構造だ。川崎臨海部には石油・化学コンビナートをはじめ、約2700もの事業所が立地する。製造品出荷額は政令指定都市の中でトップクラス。一方、臨海部立地企業の上位30社が市全体のCO2排出量の7割以上を占めている。臨海部国際戦略本部成長戦略推進部カーボンニュートラル推進担当の江﨑哲弘担当課長は「CO2を限りなくゼロにしつつ、高い産業競争力の維持・強化も図っていく」と話す。

同構想のポイントは、「地の利」を最大限に生かすこと。柱の一つが、コンビナートに近接する川崎港で海外からCO2フリー水素などを受け入れ、カーボンニュートラルエネルギーの供給拠点を作ることだ。川崎臨海部には800万kW以上の火力発電所が集積する。燃料を水素に置き換えるとともに、CO2フリーの電力供給で一般消費者など、脱炭素化も進めていく。

二つ目が、同じく臨海部に立地する素材・化学プラントや廃プラスチック工場などを活用した炭素循環型コンビナートの整備構築だ。将来、水素などへのエネルギー転換が進むと石油に代わる炭素資源が必要になる。そこで、首都圏からの廃プラスチック回収やCO2などの再資源化を進めることで、炭素資源から素材・製品などを製造する体制を構築する。三つ目の柱としては、臨海部の企業間連携・ネットワーク化により、水素をはじめとするカーボンニュートラルなエネルギーの地域最適化を進める方針だ。

企業や自治体との連携強化 協議会設立で93社が加盟

臨海部全体での取り組みにはさまざまな連携が必要だ。こうした中、川崎市は「川崎カーボンニュートラルコンビナート形成推進協議会」を設立。臨海部の企業をはじめ、技術面や資金面で連携が見込まれる企業を含む93社が加盟している。また、京浜工業地帯を構成する東京都や横浜市とは連携協定を結んだ。

商用化を見据えたプロジェクトも動く。川崎市が低未利用地の活用を進める中、市内の扇島におけるJFE東日本製鉄所の高炉休止後の跡地に、日本水素エネルギーが行う「液化水素サプライチェーン商用化実証」の液化水素国内基地の整備が決まった。30年度の商用運転に向けた実証事業の拠点とする。

市が民間企業と連携して実施した調査によると、川崎臨海部の水素需要は年間約42万t、近隣の羽田空港および周辺エリアの水素需要は年間約4~6・6万tと潜在需要がある。水素エネルギーの「商用化」という次なる目標に向け、川崎市の取り組みが注目される。

「市の特色を出したい」と江﨑さん

【特集2】トータルソリューションに注力 高純度水素製造からCO2回収まで


三菱化工機】

都市ガスやLPガスから水素を製造する装置「HyGeia(ハイジェイア)」を製造・販売している三菱化工機。同社が主力とする技術の一つが、水蒸気改質(スチームリフォーミング)法によって高純度(99・999%)の水素をオンサイトで製造することだ。燃料電池自動車向けの水素ステーションをはじめ、化学・鉄鋼産業や工業ガスとして水素を利用するユーザー向けなどに、これまで60年近くにわたって200基程の導入実績を重ねてきている。

同社は現在、CO2回収技術の開発に力を注ぎ始めている。その経緯を水素・エネルギー営業部の山口修水素・エネルギー営業課長はこう説明する。「当社が手掛ける装置は化石資源から水素を製造する技術であるため、CO2を排出してしまう。お客さまの脱炭素ニーズに応えるためにも、CO2回収技術をラインアップしておくことは避けて通れない課題だと認識している」

CO2回収技術に注力 PSAと膜技術で脱炭素

そうした中で二つの技術開発に取り組んでいる。一つ目がPSA(圧力スイング吸着)だ。この技術では圧縮したガスを吸着塔に送り、吸着剤によってガスを吸着させ、圧力変化を繰り返しながら目的となるガスを高純度に精製・回収する。昨年6月に、川崎市の自社工場内に回収設備を設置。水素製造時に発生する排ガスから95%を超える濃度のCO2回収の実証に取り組んでいる。ハイジェイアだけではなく、各種燃焼設備との組み合わせを想定した回収技術の開発に注力している。

二つ目は「膜」だ。CO2分離用分子ゲート膜と組み合わせた水素製造装置の開発を進めている。同社と次世代型膜モジュール技術研究(MGM)組合(京都)が共同で提案した技術で新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「二酸化炭素分離膜システム実用化研究開発」の助成事業として取り組む。これまでIGCC(石炭ガス化複合発電)などの高圧ガス源のプラント向けを想定して開発を進めてきたMGM組合の膜技術を、中圧の水素製造システムへと適用できるようにカスタマイズする。三菱化工機は水素製造装置にこの膜を組み込み、高純度の水素を製造すると同時にCO2を回収する。両者は分離回収コスト、低炭素水素の製造コストの経済評価を進めていく予定だ。

23年6月に策定された「カーボンリサイクルロードマップ」では、膜分離法が明記されており、CO2分離・回収技術のコスト低減に向けた技術領域の一つに掲げられている。同社はハイジェイアの「単品メーカー」としてだけではなく、CO2回収までを含めた脱炭素へのトータルソリューションを支える取り組みを加速させていく。

CO2回収装置を組み合わせて実証している

【特集2】既存エンジンを応用して開発 500kW級専焼エンジンの実証開始


【三菱重工エンジン&ターボチャージャ】

国内有数の内陸型工業都市として栄えてきた相模原市で、各種エンジンの製品開発に取り組んできたのが三菱重工エンジン&ターボチャージャだ。三菱重工グループとしてCO2排出ゼロを掲げ、現在はディーゼルやガスエンジンを母体とした水素エンジンの製品化に乗り出している。

具体的には、昨年5月に6気筒の500kWクラス水素専燃エンジンの実証設備および供給設備を相模原工場内に設置し、実証試験を開始した。水素は、可燃範囲が広く燃焼性が高いという特性があるため、逆火やノッキングなどの異常燃焼が発生しやすい。一連の実証試験を通じて、これらの特徴を考慮しながらエンジンの燃焼安定性などを検証する。製品化は、2026年度以降になる見込みだ。

需要家の多様なニーズに応えるべく、混焼にも力を入れている。21年8月には、東邦ガスと共同で、コージェネ用の45

0kW級ガスエンジンを用いた試験運転を実施。体積比で35%の混焼に成功した。さらに23年11月には、5.75MW(1MW=1000kW)ガスエンジンの単筒試験機での実証を行い、混焼率50%(体積比)までの安定燃焼を確認した。同社は専燃と混焼のどちらの要望にも応えるべく、これからも製品開発を強化していく構えだ。

500kWクラス水素専燃エンジン

【特集2】国内初の旅客輸送する水素船 大阪中心部と万博会場を結ぶ計画


【岩谷産業】

岩谷産業が国内初の旅客船として造船会社と開発を進めていた水素燃料電池船「まほろば」が1月末、報道陣に公開された。4月の開幕へカウントダウンが始まっている2025年国際博覧会(大阪・関西万博)の一般向け移動手段の一つとなる。

運用は京阪グループの大阪水上バス社が担う。大阪・中之島からユニバーサルスタジオジャパンを経由して会場のある夢洲までをおよそ1時間で移動する。

同船は21年に新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成事業として採択され建造が始まった。水素を燃料とすることから、従来の内燃機関船と違い、走行時にCO2や環境負荷物質を排出しない移動手段となる。また臭いがなく、騒音・振動の少ない優れた快適性を実現する。

「水素を動力源にして商用として人を運ぶ船はこれまで存在しなかった。(万博では)この船を通じてエネルギー利用としての水素の可能性を多くの人に伝えていきたい」。水素本部の佐野雄一・水素バリューチーム部長は力を込める。

燃料電池車の部材を転用 民間の英知を結集し建造

全長33m、幅8mで150人の乗船が可能だ。駆動の主要部分となる燃料電池スタックと水素タンク(70MPa、130㎏)は燃料電池自動車ミライを手掛けるトヨタ自動車製を船用に転用している。日本勢の技術を組み合わせて建造したことにも大きな意義がある。

建造に合わせて同船専用の水素供給ステーションも整備された。岩谷産業は関西電力とも連携し、関電の南港発電所の敷地内を活用して、供給インフラを整えた。元になる水素は、岩谷産業の水素製造工場から運び込む計画だ。水素サプライチェーン全体を鑑みると、現時点では水素製造時にCO2を排出してしまう。そのため、CO2排出ゼロの移動手段とは言い切れない。しかし、ゼロに向けたトランジション期の技術開発として、同船が誕生した意義は大きい。

万博会場への移動を支える「まほろば」

【特集2】沿線軸に持続可能な街づくりに注力 顧客目線で魅力あるサービス追求


【東急パワーサプライ】

東急パワーサプライ(TPS)は「東急でんき&ガス」の申し込み者数が67・7万件(2024年9月末時点)に上り、東京エリアの低圧市場シェアで7位につける。電気は非化石証書を用いて実質再生可能エネルギー100%、CO2排出量実質ゼロのものを供給する。東急グループが掲げる沿線を中心とした脱炭素、サステナブル(持続可能)な街づくりというコンセプトに則った事業を進めている。

犬養淳副社長は「東急グループ全体でのカーボンニュートラル(CN)に向けた目標として、30年までに自社(連結)電力需要の50%を再エネに転換するという目標がある。この取り組みの中に、当社があるという位置付けだ。渋谷のビル群や鉄道の脱炭素をどう進めるのか、沿線にお住まいのお客さまには鉄道を積極利用してもらいCO2排出量を抑制するなど、グループ一体でエネルギーに注力している」と事業スタンスを語る。

横浜市と蓄電池で協業 東北地方の応援に生かす

そんなTPSは、ユニークな電力プランを用意する。昨年6月に発表した「ハマでんちプラン」もその一つだ。同社と横浜市、東北電力フロンティアの3者が、横浜市内における再エネの普及を目的に、連携協定を締結。これに基づきTPSは、横浜市内に太陽光パネルを設置する家庭を対象に蓄電池リースサービスを実施。横浜市が、連携協定を締結する東北地方の自治体などに立地する再エネ発電所由来の環境価値を活用した電気をセットで供給する。

プランの利用者には、毎月「ハマとも東北応援ポイント」が付与。東北電力フロンティアが提供するプラットフォーム「東北サポーターズ」で、東北地方の地域のお祭りなどのイベントから応援したいものを選び、贈ることができる。さらにポイントがイベント運営資金などとなり、東北地方の地域活性化を応援できるという仕組みだ。

今後も電力事業の付加価値サービスを展開する方針だ。以前、需要家に商業施設のクーポン券を配布し、真夏に外出してもらい節電を促すDR(デマンドレスポンス)キャンペーンを行った。犬養氏は「お客さまが生活する中で何かワクワクするようなサービスを提供したい。こうした点を追求する事業者でありたい」と意欲を示している。

再エネ普及に向けた3者の連携イメージ

【特集2】エネシステム確立に功績 実験集合住宅30年の挑戦


【大阪ガス】

大阪ガスの実験集合住宅「NEXT 21」が立ち上げから30周年を迎えた。同社社員が実際に居住し、数々の成果を上げてきた軌跡を振り返る。

大阪ガス社員自らが被験者となり、環境、エネルギー、暮らしに関するさまざまな実験に取り組む実験集合住宅「NEXT21」が居住実験開始から30周年を迎えた。同プロジェクトの開始は1990年2月。内田祥哉東京大学名誉教授を委員長に据えた計画委員会を立ち上げ、議論・検討が行われた。エナジーソリューション事業部計画部環境・政策チームの志波徹氏は「委員会では、『建物はすぐ陳腐化する。自ら変化できるものを目指すべき』といった内容から、『外観は地域との調和が必要であり周辺住民の皆さんに了解を得ないといけない』、『植栽は周辺公園と同じ植物で渡り鳥が来るようなものを』とエネルギー以外にも議論は多岐に及んだ」と当時の様子を語る。

議論を経て、建築には「スケルトン・インフィル方式」を採用した。同方式は建物の骨組みを頑丈につくり、内部を柔軟に改修可能にするもので、用途や住戸間の面積の変更が容易。かつ長寿命で持続可能な建物運用を実現させる。また、共用廊下や配管スペースは再設計でき技術革新に対応できる構造だ。この柔軟な仕組みによって、環境、エネルギー、暮らし、それぞれのテーマで、時代の先を行く実験が可能な舞台が完成した。

時代に即した設備選定 エネファームで電力融通

NEXT21ではこれまで五つのフェーズで実験が行われた。エネルギーの側面で時代を大別すると、第1~2フェーズ(93年~2007年)の初期はセントラル方式、第3フェーズ以降(07年〜現在)は戸別分散方式の設備を採用している。初期にセントラル方式を採用したのは、①住戸周辺に機器を設置しないため間取りの自由度が高く意匠性に優れている、②平準化できるので1戸当たりの設備容量を小さくできる―などの利点があるためだ。将来的に設備の効率の改善が進めば、近未来住宅のエネルギーシステムになり得ると想定した。第1フェーズではリン酸形燃料電池を設置。稼働中は系統からの電気を使用せず、全てガスで賄うオールガス住宅を目指した。

電力融通に用いた初期型「エネファームtypS」※現在本機種は販売されていません

【特集2】電力マネジメントの時代が到来 官民一体で需要家意識の醸成へ


次期エネルギー基本計画の原案で電力需給調整の重要性が明示された。エネ各社は、調整力を創出するサービスや技術の開発を加速させている。

家電や蓄電池からヒートポンプ給湯機まで、暮らしを支える多様なエネルギー資源を高度に管理して電力供給の安定化や脱炭素化につなげる―。こうしたエネルギーマネジメント(エネマネ)を官民で後押しする機運が高まっている。政府が策定する次期エネルギー基本計画の原案に電力使用量を制御するデマンドレスポンス(DR)の「更なる普及を図る」と明示されたほか、エネ各社がDRを巡る技術やサービスの開発で知恵を絞る動きが活発化している。

低圧資源を大きな価値に 市場拡大へ相次ぐ布石

「家庭で使う比較的小規模な低圧リソース(需要家設備)を集約して大きな価値にしていきたい」。資源エネルギー庁新エネルギーシステム課の担当者はこう強調する。

エネ庁の視線の先には、再生可能エネルギーの導入量が一段と拡大する動きがある。再エネによる発電量は季節や天候によって大きく変動。電力需要が多い時期に需給がひっ迫する一方、需要が少ない時期には供給過多になって電力が余ってしまう。

こうした課題に対応する仕組みが、需要家側が賢く使用量を変化させて電力需給バランスを調整するDRだ。需要量を減らす「下げDR」と需要創出を行う「上げDR」という二つの行動を促す流れが強まりつつある。

DRを支えるのが、電力会社と需要家の間に入ってリソースを束ねて電力需給を調整する事業者「アグリゲーター」だ。電力自由化に伴って生まれたもので、2022年4月から一定の条件を満たすアグリゲーターが「特定卸供給事業者」として国への届け出を行うことが義務化された。1月時点で、登録事業者数は約100社に達している。

住宅に設置した家庭用蓄電池のイメージ 【提供】東京ガス

固定価格買い取り(FIT)制度の期限が切れる「卒FIT」が増える中、需要家の選択肢が拡大する傾向にある。一つが、電力会社と再契約して売電する取り組み。さらに蓄電池を導入し、太陽光発電設備でつくった電力を全て自家消費する動きも広がりつつある。また、分散型電源をIoTで束ねて統合制御する「VPP(仮想発電所)」への参加を狙う需要家も増えると予想される。

卒FITの住宅用太陽光発電の認定件数と容量は、25年に約200万件、860万kWに到達する見込み。新築戸建て住宅への太陽光設置率は約3割に達したが、家庭に太陽光発電を広げる取り組みは途上にある。このためエネ庁は一層の導入拡大を目指すとともに、小売電気事業者やアグリゲーターの商機拡大につなげたい構えだ。

26年度から需給調整市場に家庭用蓄電池などの低圧リソースが本格的に活用できるようになると、DRやVPPに象徴されるエネマネ市場を育成する動きが加速しそうだ。

【特集2】少ない湯量で給湯能力を確保 独自の特許技術でニーズをつかむ


【パーパス】

特許技術で省エネや節水ニーズ対応のエコジョーズが注目されている。パーパスは戦略製品と位置づけ、今後の拡販を狙っているところだ。

パーパスが製造販売する「AXiSシリーズ」のエコジョーズが節水や省エネニーズを追い風に注目されている。特に同社独自の高温水分配方式の特許技術を搭載した「FLash」は、少湯量でも一定の給湯能力を発揮する。同社は戦略製品として拡販を狙う。

従来のエコジョーズでは瞬時にお湯が出なかったり、一度に暖房や追いだきすると給湯能力が低下する課題があった。しかしFLashは最小給湯能力0.1号、最低作動流量毎分1.9ℓの能力を持つ。同社の制御技術で80℃程度の温水をあらかじめ機器内に循環させることで、所定の給湯能力を確保する。

「昨今、省エネだけでなく節水ニーズによって節水シャワーヘッドや節水カランの需要が高まり、非常に少ない湯量を使うケースが増えている。ただ、出湯流量が少なくなるとガス給湯器の安全機能が作動し、火が途中で消えてしまうことがあった。結果的に給湯機能を発揮できないケースがあった」と鈴木孝之営業企画部部長は解説する。

冬場の捨て水の課題を解決 塗装技術で機器の耐久性を向上

例えば冬のキッチン。水栓を開栓した時、すぐにお湯が出ないことがあるが、FLashなら製品本体出口付近ですぐにお湯が出るので、「捨て水」が出ない。お風呂場でシャワーヘッドのモードを切り替えても、急に冷たくなることがない。そんなFLashには「カンタンヘルスチェック」という機能もある。身長、体重、性別、年齢などを登録しておけば、浴槽につかるだけで簡単に体脂肪率や消費カロリーなどの健康管理につながる値を浴室リモコンで計算できる。浴槽内の圧力変化を検出し、同社独自のアルゴリズムで推定値をはじき出す。

ハード面の技術にも特徴がある。静岡県富士宮市の自社工場で生産する国内出荷の全てのエコジョーズに対して「耐重塩害試験基準」(日本冷凍空調工業会規格)をクリアした塗装が施されている。ウレタン樹脂の焼き付けや電着塗装など、自社生産ラインで塗装し機器の耐久性を高めている。節水ニーズ、健康志向などさまざまな課題を解決することから、「工務店などのサブユーザーから問い合わせが増えている」(鈴木部長)そうだ。

FLashは失火させずに給湯能力を発揮する

【特集2】冷蔵庫の使用パターンを賢く制御 DR運転で利用者の行動変容へ


【中部電力ミライズ】

中部電力の販売子会社である中部電力ミライズとパナソニックは、家電製品を自動的に制御して電力需給のバランスをとる「デマンドレスポンス(DR)」の実証実験を進め、DRの有用性を確かめた。家庭用エネルギーを賢くマネジメントするニーズが高まる中、実証実験で得られた知見を役立てDR市場の開拓に弾みをつけたい考えだ。

両社が実証実験で注目した家電は、1年間を通じて利用する冷蔵庫。共同でDR機能搭載の冷蔵庫を含めた実験環境を整え、2023年12月から24年9月にかけて実証実験を実施。DR対応冷蔵庫の有効性を多面的に検証した。

具体的には、中部電力ミライズが電力の需給バランスに応じてDRを計画し、パナソニックが構築したスマートフォン向け専用アプリで、利用者にDRの計画を通知する。利用者はアプリでDR運転の予約が可能だ。予約した時間になると、冷蔵庫が自動的に作動し、電力の需要量を減らす「下げDR運転」、または電力需要を増やす「上げDR運転」に入る。DR運転の開始と終了をアラーム音で伝えることも特徴だ。

実証実験の結果、「冷蔵庫は効果的に電気の使う量を調整でき、実効性の高いDRリソースになり得る」(エネルギープラットフォーム構築部の猪飼文洋課長)ことを確認。利用者が冷蔵庫からの通知をきっかけに電力需給バランスを意識して他の家電を操作するなど、家全体の電力を賢く使う取り組みに大きく貢献することも分かった。

実証実験の参加者を対象としたアンケートで冷蔵庫による通知の効果を尋ねたところ、約7割が「他の家電への行動につながった」と回答。さらなる調査で、冷蔵庫が自動制御されることへの不安の声や保存食品への影響がないことが確認された。

会員制で需給調整に貢献 家庭向け新サービス検討へ

カーボンニュートラル(CN)の実現に向けて、季節や天候によって発電量が変動する再生可能エネルギーの活用が進むと、需要側で電力需給を調整するニーズも拡大する見通しだ。同社はこうした動きを見据え、再エネ発電量に合わせた行動を促す会員サービス「NACHARGE(ネイチャージ)」を提供し、約37万人規模の主力事業に育てている。例えば、会員には発電量に応じて電力の利用や節電を促すメールを通知。取り組み実績に応じてポイントを付与し、環境貢献度を実感できるようにする。

同社は、こうした実績や今回の実証試験結果を土台に「新たな家庭向けDRサービスを検討していきたい」と強調。家電メーカーはじめ関係企業と幅広く連携しながら、DR機能の搭載先を冷蔵庫以外に広げる可能性を探ることにも意欲を示した。

家庭用DRの実証実験の仕組み

【特集2】太陽光発電の余剰電力を活用 地域通貨で経済の好循環を創出


【静岡ガス】

静岡ガスグループはこのほど、太陽光発電の余剰電力を活用し、地域の経済循環を活性化させる取り組みを開始した。同グループが利用者から固定価格買い取り(FIT)制度の期間を終えた卒FITの太陽光発電の余剰電力などを買い取り、利用者が希望する地域に供給する。利用者には、買い取った電力量に応じて供給した地域の店舗などで使えるデジタル地域通貨が支払われる。特定の地域内で利用できる地域通貨を使うことで、供給先に限定した経済循環を促せる仕組みだ。静岡ガス営業本部エネルギーソリューション部都市デザイングループの土橋亮太グループリーダーは「卒FITを迎えて買い取り価格が下がると、売電先に対する関心が一気に低くなる。お客さまが自らの意思で供給先を選ぶような仕組みを作りたかった」と話す。

デジタル地域通貨の仕組みの導入では、一般的に利用されている既存のプラットフォームを活用。一方で、金融に関わるサービスならではの苦労もあった。同グループ担当者の望月優佑氏は「地域通貨でのやり取りが資金決済法の適用になり、金融庁の示すガイドラインに基づいた財務局への登録が必要になった。業務の運用やマニュアルなどに関して、利用者保護などの観点から多岐に渡るチェック項目をクリアしながら、登録作業を進めた」と振り返る。1年以上かけて無事に登録を終え、サービスの開始にこぎつけた。

公民連携協定の一環で実現 他自治体への拡充を目指す

現在、選択できる供給先は静岡県島田市の公共施設だ。ここに電力を提供すると、1kW時当たり13・2円(税込み)分のデジタル地域通貨「しまだPay」が付与される。しまだPayは市内19店舗(25年1月9日現在)で使うことができる。「普段のちょっとした買い物に充てられる」と利用者にも好評だ。

島田ガス、静岡ガス、静岡ガス&パワーによる島田ガス共同企業体と島田市は、20年に「SDGsを先導するまちづくり」に関する協定を提携した。この取り組みとしてカーボンニュートラル電気の活用を模索する中、公民連携での今回のサービスが実現した形になる。島田市で築いた仕組みを「SHIZGASあなたのでんきで地域いきいき」というサービス名で他の自治体にも広げていく構えだ。

将来的には、小売店舗などの展開も視野にある。「例えば、物販店舗を供給先にして対価としてクーポンを発行すれば、その店舗が支払った電気代が売上として返ってくる仕組みができる」と土橋氏。今後、多方面での活用が期待される。

地域通貨のアプリ

【特集2】2030年300万台突破が目標 エネファーム普及拡大を加速


【日本ガス協会】

高効率家庭用給湯器で省エネを推進してきた日本ガス協会。エネファームの新たな活用に向け、ガス事業者を支援する構えだ。

エネファームは2023年11月、累計販売台数50万台を突破した。こうした中、日本ガス協会は現在、「30年に300万台」を目指し、さらなる普及拡大を推進している。

着実に導入数を増やしてきたのは「エネファームパートナーズ」の活躍が大きい。エネファームパートナーズは住宅業界、エネファーム製造業界、エネルギー業界の162団体・事業者が連携した普及促進協議体。象徴的な活動の一つがパンフレット『エネファームオーナーズボイス』の作成だ。主にガス事業者がエンドユーザーやサブユーザー向けに導入を訴求する際に使用してきた。機器の魅力を、実際にエネファームを導入したエンドユーザーのリアルな声で伝えているのが特徴だ。

第7次エネルギー基本計画の原案には、「家庭部門のエネルギー消費の約3割を占める給湯器の省エネや非化石転換の加速、DRに必要な機能の具備の促進」などが記載された。高効率家庭用給湯器の重要性が明示されており、導入支援についても国が積極的に進めることが示された。

エネファームは機能面でも発展も遂げてきた。停電時の発電継続などのレジリエンス性向上、家電製品などのモノをインターネットでつなぐ技術「IoT」、天気連動などの機能が備わっているものも多い。また、狭いスペースにも楽に設置できるよう、開発が進められている。さらに、国の補助金制度活用により、ユーザーは魅力的な価格で購入できるようになった。これらが奏功し、ここ数年は年間4万台程度の導入ペースを維持している。

新たな価値追加に期待 VPPの実証実験を推進

設置台数の増加とともに期待されているのが、調整力としての役割だ。ガス供給事業者が自治体などと連携し、VPP(仮想発電所)実証実験を進めている。

日本ガス協会普及部・業務推進グループの菅沼智浩マネジャーは「国の導入目標である『30年に300万台』の達成に向け、全力を注いでいく。高効率給湯器の普及が進み、その役割が増えていく中で、VPP実証などの進展を把握しながら、今後もガス事業者の活動を支援するための市場整備、さまざまな制度設計などに取り組んでいきたい」と語る。エネファームのさらなる価値向上から目が離せない。

パンフレットの表紙

【特集2】省エネ機器販売で一段と成長 スマートリモコンで最適運用


ハイブリッド給湯器などの家庭用機器が強みのニチガス。プラットフォーム事業の拡大も狙う同社の戦略に迫った。

【インタビュー】土屋友紀・日本瓦斯代表取締役専務執行役員営業本部本部長

―カーボンニュートラル実現の要請が強まる中、家庭用の取り組みはどうですか。

土屋 当社の特徴は、省エネ性能に優れたハイブリッド給湯器を日本で一番積極的に販売している点です。太陽光発電パネルや、最近では家庭用の蓄電池の販売も進めています。価格だけでなく、必要な情報と選択肢をお客さまに提供し、電気のお客さま数も6年間で37万件(2024年1月現在)に達しました。

 当社はガスの供給事業者であり、電気の供給事業者でもあります。AIが需要を精緻に予測・制御することで、家庭のエネルギー利用を最適化するDR(デマンドレスポンス)運用において、家庭用省エネ機器を販売した実績は大きな強みになると考えています。

 家庭用のエネルギー使用量を見える化し、お客さまが機器を遠隔で制御できる「スマートリモコン」を開発中です。家庭用の機器をネットワークにつなぐことで、利便性を高めながらエネルギーの最適利用を目指しています。例えば、ハイブリッド給湯器はガスと電気の両方でお湯を作れますので、電力需給がひっ迫した時はガスでお湯を作り、再エネの余剰電力が生じたときはヒートポンプでお湯を沸かすという運用も可能です。これらは家庭用分野におけるエネルギーの最適利用を実現するプラットフォームとして多くの事業者にも展開し、社会課題解決にも貢献したい。

―昨年、LPガスのお客さま数が100万件を突破しました。こうした取り組みを通じて物流改革を後押しされていますね。

土屋 2010年頃からデポステーション(24時間無人で稼働可能なLPガスの容器置き場)を設け、配送に関わるコストを削減し、ガス料金の低価格化を進めました。21年には世界最大規模のLPガスハブ充填基地「夢の絆」を稼働させました。LPガス物流のプラットフォームです。利用者が増えれば増えるほど、配送に関わるコストとCO2を業界全体で減らすことができ、消費者に還元できます。

―顧客拡大に向けた今後の目標は。

土屋 全社で掲げる目標は電気、ガスの総契約数200万件で、今期中の達成を見込んでいます。すでにLPガス、電気、都市ガスのエネルギーの垣根はなくなっています。当社は同業者および他のエネルギー事業とのアライアンスや水平分業を進め、業界全体で効率化の実績を積み上げています。また、最前線の営業現場を尊重し、お客さまにどのようなサービスが提供できるかという考え方で取り組み、当社のDNAである「同じ成功は繰り返さない」の精神で変わり続けていきます。

つちや・とものり 1993年ニチガス入社。同社常務執行役員や東彩ガス代表取締役社長などを経て、23年4月ニチガス専務執行役員。24年6月から現職。

【特集2】「バブル」で快適な入浴実現 新発想の給湯器で存在感を発揮


【リンナイ】

微細な泡を含むお湯を送り出すウルトラファインバブル給湯器。同社はその効果を多方面で生かして、健康生活を後押ししている。

1年で最も寒さが厳しい季節―。そんな時期に日頃の疲れを取ろうと、入浴時間を充実させたい人も多いだろう。入浴をリラックスする時間に利用すると同時に、美容や健康に充てたいというニーズも増えている。

こうした中でリンナイは、入浴時間が充実する製品を数多くラインナップする。その一つ、ウルトラファインバブル給湯器の売れ行きが好調だ。2022年の販売開始からSNSや口コミで評判が広まり、24年の出荷台数は前年比100%増以上に達した。

ウルトラファインバブルとは、お湯の中につくる1μm未満の微細な泡のこと。給湯器に専用モジュールを取り付けると、お湯にこの泡が溶け込んだ状態で供給。同社独自の実証によると、この泡が多方面に効果があることが分かってきた。

化粧品の洗い残しで効果 掃除の負担軽減に寄与

同社は、定期的に製品の関連レポートを発行している。このほど実施した美容に関する実証では、ウルトラファインバブルをメイクのクレンジングや洗髪に利用すると効果があることが判明した。

毛穴に入り込んだ化粧品やメイクの落とし時に肌をこすると、摩擦で肌環境の悪化につながる。ウルトラファインバブルのお湯で肌を洗浄すると、さら湯と比べて化粧品の付着量が30%減少することを確認した。微細な泡を含んだお湯で洗うだけで、化粧品の洗い残しを減らすことができる。

髪の状態は、気温や湿度などによって日々変化する。髪に悩みを抱える人は多い。ウルトラファインバブルのお湯で髪を洗い流すと、さら湯と比べて髪の「ツヤ感」を表す毛髪光沢度が33%増加。髪のコシの強さを表す毛髪引張り強度が38%増えることも確かめた。

ウルトラファインバブルのお湯の効果は美容だけではない。給湯器に専用モジュールをつけると、洗面所やキッチンなど、蛇口から出る家中のお湯がウルトラファインバブルになる。これまでの検証で水回りの汚れ軽減や水垢の付着抑制、排水管の汚れの残存率減少、ピンク汚れの原因菌減少などにつながることが分かっている。

好調のウルトラファインバブル給湯器