【特集2】脱炭素時代へ本格始動 業界一丸となり難題に挑む


カーボンニュートラルという世界的な大波が、都市ガス業界に押し寄せている。
従来の天然ガス高度化と、新技術や新商材を組み合わせて脱炭素に挑戦する。

「50年までにCO2を80%削減」「今世紀後半のできるだけ早期にネットゼロ」としていた政府目標が「50年カーボンニュートラル(CN)実現」「30年温室効果ガス削減46%減」になり、都市ガス業界の置かれる状況は一変した。移行期の対応、脱炭素化に資する各種技術の実用化が急務だ。

目標設定に科学的な根拠があるのか、経済的な負担が大きすぎるのではないか、中小企業はどうすればいいのか―。エネルギー業界で喧々諤々の議論がなされる中、日本ガス協会は昨年11月24日、他の業種に先駆けて「カーボンニュートラルチャレンジ2050」を公表。50年CNに向けた業界全体のロードマップを示している。

ビジョンではトランジッション(移行)期の取り組みについて、石油や石炭からの燃料転換、コージェネレーションや燃料電池の普及拡大、機器の効率化―など、需要側の取り組みによる徹底した天然ガスシフトと天然ガスの高度利用を進めると掲げ、省エネ・省CO2に貢献するガスシステムのさらなる利活用を推進する。

供給側でも、最終的なガス自体の脱炭素化に向けて、水素の利用や、水素とCO2を合成して都市ガスの主成分であるメタンを生成する「メタネーション」技術の開発に注力する。さらにCCUS(CO2の分離回収・利用・貯留)や、高効率機器を海外に展開することで世界のCO2排出減に貢献する、製造・利用過程で発生するCO2をオフセットしたCNLNG(CNL)の活用で、ガス全体の脱炭素化に挑戦する方針だ。

日本ガス協会が描く都市ガス供給の未来

【特集2】天然ガスシフトと再エネ開発を両立 グループ一丸でCN実現に挑む


【広島ガス・松藤研介社長】

―産業全体で、CN実現に向けた経営が求められ始めています。CNをどう捉えていますか。

松藤 当社グループでは、政府のCN宣言以前から地方のエネルギー供給を担う企業として、環境負荷低減に向けた取り組みとエネルギーを可能な限り安価に提供すべく努力を重ねてきました。

 日本ガス協会でも「カーボンニュートラルチャレンジ2050」を公表しており、まさに新たな転換期を迎えています。協会のビジョンは全てのガス事業者の道標になっており、当社も政府目標である13年度比温室効果ガス46%減に向けて、徹底した天然ガスシフトと天然ガスの高度利用で貢献します。大変高い山ではありますが、チャレンジしていきます。

―環境負荷低減に向け、どう事業を展開していきますか。

松藤 これまでバイオマス発電所の建設検討など再生可能エネルギー獲得に努めてきました。19年には「このまち思い 広島ガスの森」を開設するなど、実質的なCO2吸収による環境貢献に向けて、森林保全・里山再生事業を行っています。昨年10月には「このまち思い SDGs実行宣言」を策定して、今年4月からは社内に環境・社会貢献部を新設しました。「環境・社会性」と「経済性」を両立させたサステナブルなESG(環境・社会・統治)関連事業を推進します。

松藤社長

バイオマスを有効活用 小水力復興で地域に貢献

―具体的にどんな内容ですか。

松藤 19年に新規事業戦略室(現イノベーション推進室)を新設して、さまざまな事業に取り組んでいます。

 中でも海田バイオマス混焼発電事業や里山再生事業、小水力発電事業は、ガス事業以外の事業分野での取り組みであり、環境負荷低減および収益力向上につながる事業です。SDGsの達成にも幅広く貢献できると考えます。

―海田バイオマス混焼発電事業はどんな取り組みですか。

松藤 海田発電所は中国電力とともに今年4月から操業する日本最大級のバイオマス混焼発電所で、当社グループにとってCNに向けた大きな強みです。現在、石炭の混焼率は20%と計画値から既に5%低減させており、今後もさらなる石炭混焼率の低下を目指し、CNに貢献したいと考えています。また同発電所の燃料として、広島県内の未利用木材などを使用しています。

 里山再生事業では、近隣の森林組合と協力しながら、成熟した木の伐採と並行して植林などを行うことで、実質的なCO2吸収を図ります。

―小水力発電事業はどんな取り組みですか。

松藤 当社は今年6月に、志和堀発電所(出力95 kW)の営業運転を開始しました。いわゆる小水力発電所ですが、エネルギー取扱量の少ない地方ガス会社からすると貴重な電源であり、CNに資する重要な設備です。まずはこの電力に由来する環境価値を当社事業所で活用することにより、自社の脱炭素化に役立てる計画です。

 また広島県内にはさまざまな理由で稼働できない小水力が複数あります。地域に貢献すべく、地元と連携して再生活用できないか検討しています。

天然ガスシフトでCO2低減 一丸となって未来を拓く

―CN実現に向け、どのように事業展開を行っていきますか。

松藤 CN社会実現に至る移行期は、天然ガス・LPガスシフトや高効率利用などを中心に、当社・お客さま先双方で累積CO2排出量の低減を着実に進めます。また前述の事業に加え、将来的にはカーボンニュートラルメタンや水素などの次世代エネルギーの利用による「ガス自体の脱炭素化」に挑戦していく考えです。

―今後の意気込みを。

松藤 当社グループは一丸となってCN実現へ果敢に取り組みたいと考えています。これは新たなチャレンジであり、従来とは違う思考・発想が必要です。  私自身もワクワクした気持ちを持ち続け、未来を切り拓いていきたいですね。

里山再生事業にも取り組む

【特集2まとめ】ガス業界の脱炭素戦略 「熱変」以来の大波に挑む


菅義偉前首相が「2050年カーボンニュートラル」を宣言して早1年。
都市ガス業界では大手を中心にビジョンが相次いで示された。
実質的に炭素を出さないエネルギー社会の創造は、
かつての業界挙げての国家プロジェクト「熱量変更」をしのぐ。
脱炭素に向けて必要なことは何か―。事業者やメーカーの動きを追った。

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【レポート】脱炭素時代へ本格始動 業界一丸となり難題に挑む

【インタビュー/本荘武宏・日本ガス協会】脱炭素社会への円滑な移行に貢献 メタネーションで他業界と連携

【インタビュー/柏木孝夫・東京工業大学】まずは即効性の高い省エネに注力 将来の水素インフラ構築も視野に

 

【レポート】「CN都市ガス」の採用進む 熱需要の低炭素化に期待

 【丸の内熱供給】高まる需要家のニーズに対応 将来の脱炭素時代に備える

 【ヤクルト本社】飲料業界では初めての採用 人も地球も健康な社会の実現へ

 

【レポート】都市ガスの脱炭素化「最前線」 メタネーションで進む技術革新

 【大阪ガス】メタン合成の高効率化を実現 施設整備で研究体制を拡充

 【東邦ガス】LNGの未利用冷熱でDAC実施 CO2分離・回収エネルギーを低減

 

【インタビュー/大下英和・日本商工会議所】電気料金負担が重荷の中小企業 「S+3E」前提の脱炭素に期待

 

 

【インタビュー】都市ガス会社2050年への戦略 地域特性を生かしたCN対策

 【岸田裕之・静岡ガス】地域特性に合った脱炭素・低炭素化 エネルギーと経済が循環する仕組み

 【松藤研介・広島ガス】天然ガスシフトと再エネ開発を両立 グループ一丸でCN実現に挑む

 

【レポート】北海道ならではの低炭素化策 森林・畜産資源を有効活用

  【北海道ガス】南富良野町と連携協定締結 森林取得で低炭素化を目指す

  【エア・ウォーター】家畜の糞尿がLNG代替に 液化バイオメタン実証を開始

 

【レポート】動き出した関東エリアの事業者 大手に続く地方ガス「脱炭素」への挑戦

【トピックス/西部ガス】ガス事業からCNに取り組む 響灘エネルギー拠点の青写真

【トピックス/三菱化工機】CO2回収設備のニーズ急増 自治体連携で脱炭素時の地産地消を支える

【トピックス/理研計器】脱炭素化関連の技術開発を加速 鍵握る複合センサーシステム

 

 

【特集2まとめ】LPガス新機軸への挑戦 原点回帰で分散型の強みを生かす


人口減少や配送員不足など、逆風にあるLPガス業界。
一方で、地域密着型の事業特性や災害からの早期復旧といった強みは変わらない。
特集では、「供給システム編」「ガス機器編」「脱炭素編」「新規事業編」など
自らの事業を見つめ直しながら、時代に即した「古くて新しい」ビジネスモデルで
令和時代に挑む各社の取り組みをクローズアップする。

㊨アストモスエネルギーはカーボンニュートラルのLPガスを調達した ㊧千葉県いすみ市ではLPガスを使ったマイクログリッドに取り組む

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【寄稿/角田憲司】バックキャストで考える LPガス事業の近未来像

【供給システム編/いすみ市・関電工】究極のレジリエンスに挑戦 「マイクログリッド」を構築へ

【供給システム編/レイパワー】自動車エンジン技術を応用 非常用発電でLPガスの本領発揮

 

【供給システム編/I・T・O】激甚化する災害の備えは万全か 電力・都市ガス供給をバックアップ

【BtoB編/ENEOSグローブ】研修プログラムで特約店の人材育成支える 個の力を高めてチーム力向上につなげる

【BtoB編/日本瓦斯】狙うはエネルギー界のBtoB版アマゾン 機器受発注業務をアプリで一括管理

【ガス体営業編/東海ガス】地元静岡で築いた事業ノウハウ 他エリアへ進出し新規開拓に応用

【ガス機器編/パナソニック(エネファーム)】レジリエンス性能さらに高まる 調整力電源としての役目も

【ガス機器編/リンナイ(エコワン)】給湯で圧倒的な省エネ性能 新たなニーズ対応で効果発揮

【ガス機器編/パーパス(エコジョーズ/業務用ハイブリッド給湯機)】エコジョーズがCNの強い味方に ハイブリッドで一次エネルギーを大幅削減

【ガス機器編/リンナイ( 乾太くん)】コインタイマー対応機などで 業務用ニーズを掘り起こす

【新規事業編/サイサン】暮らしを支える各種サービス 顧客満足度を高めて収益力強化

【新規事業編/レモンガス】ベトナムでLPガス事業に出資 現地に適応した事業展開を目指す

【脱炭素編/アストモスエネルギー】LPガス業界が着手する脱炭素 持続可能性を追求し決断

【業界展望編】業界展望編再確認したいLPガスの魅力 優位性を発揮して令和生き抜く

【特集2】産業の脱炭素化担う主力機器 需要の高度化・最適化を促進


カーボンニュートラルの実現には、産業部門の脱炭素化が不可欠だ。官民を挙げて高温度帯の研究が進むなど、産業用HPにかかる期待は大きい。

世界各国でカーボンニュートラル(CN)に向けて電源の脱炭素化が進められると同時に、需要側の脱炭素を図るソリューションとして産業用ヒートポンプ(HP)が改めて評価されている。

工場の熱源にはCO2を排出する重油や都市ガスなど化石燃料が利用されており、日本の工場の熱供給のうち直接加熱が63%、ボイラーなどによる蒸気製造が23%を占める。中でもボイラーは170~200℃の帯域で多く利用されていることから、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は同温度帯域の電化を図るべく、200℃加熱に対応した産業用HPの開発を進めている。

この実証には前川製作所と三菱重工サーマルシステムズの2社が参加しており、前川製作所は最高加熱温度200℃・加熱能力3

00kW級のHP、三菱重工サーマルシステムズは200℃の温水出力でエネルギー消費効率(COP)3.5以上、かつ地球温暖化係数(GWP)の低い新冷媒を使ったHPを開発。200℃帯域のHP開発は世界で唯一の試みで、製品化の暁には世界の脱炭素化を後押しする優れた機器になりそうだ。

産業部門の業種別・温度帯別の熱需要のイメージ
出典:平成29年度新エネルギー等の導入促進のための基礎調査

HP普及に向け技術開発 国産技術が海外で活躍

最先端の機器を導入すれば、当然のことながら産業の省エネは進む。

とはいえエアコンやエコキュートなどの民生用HPと異なり、産業用HPの省エネ効果は利用する環境に大きく左右されるため、需要家も導入を検討しようにも実際にどれだけの効果があるのか分かりにくく、普及が進まない課題の一つだった。そこでNEDOは、HPの導入効果を分かりやすい形で表示する「産業用HPシミュレーター」の開発を進めている。

同シミュレーターは想定しているHPの利用方法、冷媒の種類、定格加熱能力や給水温度、流量などを入力することで、HPのCOP、加熱能力、一次エネルギー消費量、CO2の排出量を見える化。主に自社設備の省エネを図る際に使うことを想定したシステムだが、エネルギーサービス会社が需要家向けに提案する際にも活用可能だ。

【特集2】中国工場でEMSの省エネ実証 海外での事業展開にも光明


【NEDO/横河電機/日本総合研究所/東京電力ホールディングス】

国産省エネ技術の海外展開に向け、NEDOは実証事業を行っている。中国の工場で、産業用HPなど高効率機器が大きな成果を上げた。

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、横河電機、日本総合研究所、東京電力ホールディングス(HD)の4者は、中国広東省の工場に産業用ヒートポンプ(HP)など、省エネ設備を導入する実証事業を行った。

この実証では、日本が強みを持つエネルギー技術およびシステムを対象に海外の環境下における有効性を実証することで、民間企業のビジネスチャンスにつなげることが目的。アルミ工場を運営する広東華昌鋁廠有限公司と、紡績工場を運営する互太(番禺)紡織印染有限公司の2工場に対して、HPやエネルギーマネジメントシステム(EMS)を導入し、エネルギー需給の高度化と生産効率を高めながら大幅な省エネを図っている。

CO2削減量は1万㎘超 ランニングコストも大幅減

実証は2017年10月から開始。工場に導入する各種設備の基本設計は、東電HDグループ会社の東電エナジーパートナー(EP)が担った。

広東省仏山市にある華昌鋁廠のアルミ工場では、建築用アルミサッシを製造している。製造過程では防錆のために電着塗装による表面処理が行われるが、塗装時に大量の熱が発生するため冷水で塗装槽を冷却しなければならない。

同社はこれまで定速機とインバーター制御のターボ冷凍機複数台を組み合わせて冷水を供給していたが、エネルギー利用の合理化を図るべく高効率のインバーターターボ冷凍機(三菱重工サーマルシステムズ製)2台と、冷温同時HP(神戸製鋼製)を6台導入した。

冷温同時HPで供給可能な温水は、電着塗装の前工程で行われる前処理工程で使用するようシステムを構築。高効率設備による冷水の供給に加え、冷温同時HPでも温水を供給するため蒸気ボイラーの稼働率を減らすことができた効果で、導入前と比較して年間一次エネルギー使用量は年換算で57%(原油換算で847㎘)、ランニングコストは実績値で年間36%(約154万元)削減した。

同工場は14年からエネルギー管理体制を確立して省エネに取り組む企業ではあるものの、この実証での削減量は過去5年間取り組んできた成果に匹敵するそうだ。

華昌鋁廠に導入したインバーターターボ冷凍機
華昌鋁廠に導入した冷温同時HP

【特集2】需要側で脱炭素進める欧州勢 HP普及には裾野の広がりが重要


甲斐田武延/電力中央研究所 グリッドイノベーション研究本部 ENIC研究部門 主任研究員

産業分野の脱炭素化に向けて、欧州で製品開発の動きが活発化している。 IEAのHP技術協力プログラムの委員を務める甲斐田氏に動向を聞いた。

―産業用HP開発の現状は。

甲斐田 日本はこれまで産業用の開発をリードしてきました。しかし、東日本大震災が発生してから電力需給がタイトになった影響などで、電化に向けた取り組みが尻すぼみとなりました。一方で欧州では脱炭素化に向けた取り組みを進める中で産業用HPに着目し、技術もだいぶ進歩しています。

―欧州の取り組みは。

甲斐田 例えば暖房の場合、デンマークなどでは地域熱供給が主流で、その熱源の多くは石炭など化石燃料ベースの火力発電所の排熱を利用しています。特に、石炭火力発電所は2020年代で廃止する方向で、発電所由来の熱源は減っていきます。実際、デンマークでは閉鎖される石炭火力由来の熱源の代替に、5万kWの大容量HPが熱源になる計画もあります。

 技術開発については、フランスではフランス電力(EDF)が主体となって、10年に研究チームを設立し、100℃、120℃、140℃の産業用HPを開発しました。オーストリアも14年から130℃、160℃の産業用HPを開発し、製品化されました。まさにこの10年間で欧州の技術は日本と同じぐらいのレベルに追い付こうとしています。

HPの主戦場はアジアへ 大型プロジェクト進める欧州

―日本のメーカーにとっては海外勢の足音が聞こえてきた、というところでしょうか。

㆙斐田 産業用HPは、民生用の空調・給湯HPとは異なり、日本メーカーの販売先はほとんど国内工場向けで、欧州メーカーも欧州域内が主戦場ですので、今のところ市場で競合はしていません。

 ただ、欧州では工場が減り、多くの業種で中国や東南アジア、インドへの移転が進んでいます。こうした工場に対して開発した製品を売るべく、まずは欧州で製品を開発して実証しています。

―日欧メーカーがアジアで戦うことになりそうですね。

甲斐田 今後はアジア市場で欧州勢と勝負になるかもしれません。日本の技術力は依然として高いですが、EUも「Horizon 2020」というイノベーション推進プログラムの枠組みで、産業用HPの開発と実証に対して10億円以上の投資を行いました。21年からは後継の「Horizon Europe」がスタートします。20年には本プログラムに向けてノルウェー、デンマーク、オランダ、オーストリアなど欧州の研究機関が連名で脱炭素化実現に向けて産業用HPの開発や実証、普及の強化を呼び掛けるレポートを公表しています。

 日本でも産業用HPが重要技術だと啓発することが求められます。

―日欧ともに、優れた技術を現場に導入することが今後重要になります。どう考えますか。

甲斐田 産業用HPはポンと置いて使える技術ではありません。どのように生産工程に組み込むかを事前に分析する必要があり、その担い手が必要になります。

 デンマークには産業用HP導入に特化したコンサルティング会社が登場し、工場データの分析からヒートポンプの選定、導入プロジェクト全体の管理・監督を担っています。フランスではEDFとその子会社のDalkiaがコンサルティングとエンジニアリングを行っています。

 日本でも小売り電気事業者やエネルギーサービス・ソリューション会社などが工場とメーカーの間に入って、それらの役割を担っていくことが期待されます。

かいだ・たけのぶ 2011年電力中央研究所入所。19~20年フランス電力(EDF)訪問研究員。国際エネルギー機関(IEA)ヒートポンプ技術協力プログラムAnnex48(産業用HP)、Annex58(高温HP)の委員を歴任。