コージェネレーションの未来

コージェネレーションの未来
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不可欠な戦略

持続可能なエネルギーが政治課題として重視されるなか、暖房・冷房の低炭素ソリューションが注目を集めている。欧州で消費される総エネルギーのほぼ50%は、毎年、家庭用または産業用の熱を生み出すために使われている。この課題の解決策の大きな柱となり得るものについて、見解がまとまりつつある。 国際エネルギー機関(IEA)は最近、コージェネレーションと地域暖房を 「温室効果ガス排出の緩和とエネルギー安全保障のための戦略に不可欠な要素」と位置づけた。ロシア産ガスの輸入が途絶えた場合の欧州エネルギーシステムの強靱性について分析した 欧州委員会の「ストレステストに関するコミュニケーション」 は、長期的なエネルギー安全保障を確保し、ロシア産ガスへの依存を減らすための重要な措置として、地域暖房とコージェネレーションを通じた燃料転換を挙げた。

コージェネレーションと効率的な地域冷暖房(DHC)は、電力と熱エネルギーを柔軟につなぎながらエネルギー効率を高め、統合型エネルギーシステムを支えることができる。これらの技術は成熟しているものの、導入の進展はもどかしいほど遅い。コージェネレーションによる世界の発電量の割合は、1990年の14%から2000年には約10%に低下し、それ以降も比較的停滞している。[1]

地域ごとに異なる市場

欧州では、市場の発展は概して地域ごとにばらついている。EUでは、空間暖房と給湯の大半(88%)が自家消費用の個別ボイラーによって賄われ、地域暖房の割合は全体で12%にとどまる。[2] この平均値の背後には、きわめて異なる市場がある。地域暖房が広く定着している北欧諸国(例えばコペンハーゲンでは暖房需要の98%を熱供給網が賄う)、市場が急速に拡大しているドイツとオーストリア、市場への普及ははるかに低いものの成長を示す英国、オランダ、ベルギー、市場シェアが2%未満の地中海諸国、そして大規模な熱供給網がすでに整備されているものの近代化が必要な東欧諸国である。東欧では、ソ連時代のサービスの質の低さが評判を損ない、その負の遺産を乗り越える必要がある。

政策と計画

今年、ブリュッセルからエネルギー効率指令(第14条)を通じた政策推進が始まっている。2015年末までに、すべての加盟国は初めて、高効率コージェネレーション(CHP)および効率的な地域冷暖房の導入可能性に関する包括的評価を欧州委員会に提出することが求められている。

インテリジェント・エネルギー・ヨーロッパ・プログラムの資金提供を受け、 Strategoプロジェクト は、欧州全域のヒートマップ「欧州熱アトラス」を作成し、各国の冷暖房ロードマップ(エネルギー効率指令で義務付け)策定を支援している。この熱アトラスには、解像度1km²のEU28カ国地図が含まれ、各セル(1km²)について、モデル化された暖房・冷房需要、それぞれの需要の地域密度、DHC供給の基本的な幾何学的配置、利用可能な廃熱資源、再生可能エネルギー源(太陽熱、地熱、バイオマスの相対的な利用可能性)のポテンシャルが示される。

プロジェクトの調整役を務めるニコラ・フェヴリエ氏によると、

「都市計画担当者は、建物ストックの改修と、地域冷暖房網の新設、拡張、近代化を一体的に進めるエコ地区の開発において、きわめて重要な役割を担っています。このアトラスを使えば、地域で利用可能な熱資源と熱需要をすばやく確認できます。」

一部の都市や地域は、国の冷暖房計画の義務化に先駆けてすでに取り組みを進めている。ロンドンは2025年までに、 地域熱供給網のような分散型エネルギー源を通じて、市内エネルギーの25%を供給することを目指している。ロンドン分散型エネルギー・プログラムは、9,500万ポンドのプロジェクト投資の促進を目指し、利用者が分散型エネルギープロジェクトの機会を特定できる対話型ツール、 ロンドン・ヒートマップを作成した。( スコットランド・ヒートマップもぜひご覧いただきたい。)

計画や法整備に加えて重要な課題となるのは、地域全体で個別ボイラーを手放し、分散型暖房システムに加入してもらうことだ。

「これは主として技術的な課題ではありません。真の課題は、集団で取り組み、人々に共同システムの利点を理解してもらうことです」

と、デンマーク企業PlanEnergiのモーテン・ホフマイスター氏は語る。同氏は、スペイン、ドイツ、アイルランド、イタリアの6地域で、法整備と計画策定を支援して地域暖房を推進する、インテリジェント・エネルギー・ヨーロッパ資金提供のプロジェクト SmartReflexに参加している。

実現に向けて

実施段階に移るなか、別のプロジェクト群は欧州の資金を活用し、さらに公的・民間投資を大規模な地域暖房に呼び込んでいる。

オランダでは、EtriplusはDCGV、Alliander、Greenchoice、Arcadis、Ekwadraatのコンソーシアムが設立したエネルギー開発会社である。同社は、Greenport Venloの農業・工業地域に、低コストで安定したエネルギー供給を行うことを目指す。主要な関係者は、地域開発事業者のCalifornië、Freshpark、Siberië、温室所有者、農業物流企業、Etriplus、地元自治体、リンブルフ州である。計画されているプロジェクトは3件。地熱源を利用する熱供給網、CHPとHTU(高温蓄熱)を基盤とするガス・熱供給網、そして冷房網と太陽光発電である。これらの計画の実現に総額5,400万ユーロの投資を目指すなか、インテリジェント・エネルギー・ヨーロッパのMLEI-PDA制度(現在はHorizon 2020の こちらで確認できる)から、すでに1,793,582ユーロが提供されている。

DCGVのピーター・エルバース氏は、公的資金が果たすべき橋渡しの役割を説明する。

「リスクがあるため、市場参加者だけでは資金不足を埋められない可能性があります。DCGV、リンブルフ州、中央政府、欧州連合などの公的機関は、極めて重要な役割を果たします。

「私たちが学んだもう一つの教訓は、こうしたプロジェクトの開発では、投資家とエネルギー消費者の間で、どちらが先かという議論がしばしば起きることです。投資家が金融クローズに至るには、合意した料金と期間でエネルギーが消費される保証を示す署名済み契約が必要です。一方、エネルギー消費者は契約に署名する前に、仕様、供給量、価格の継続性について事前の保証を求めます。この問題を解決するには、投資家と消費者の緊密な協力と意思疎通が欠かせません。」

ハンガリーでは、MLEI資金(285,000ユーロ)の別の受益者である ケチケメート市 が、天然ガス焚きの地域暖房網を地熱システムに転換しようとしており、このプロジェクトに3,000万ユーロ超の投資を呼び込むことを目指している。この地域の地熱勾配(深度1メートル当たりの温度上昇)は世界平均の2倍で、深さ1,000メートルのボーリング孔では地中温度が50°Cを超える。ハンガリーでは、地元のクリーンな地熱エネルギーを動力源にできる地域暖房網を運営する都市が複数ある。「大きな市場であり、大きな機会があります」と、プロジェクトの調整役を務めるパール・ボザ氏は語る。

CELSIUSプロジェクトは、EUの「スマートシティとコミュニティ/第7次研究枠組みプログラム」の下で資金提供を受け(1,400万ユーロに加え、プロジェクトパートナーからさらに1,200万ユーロ)、ロンドン、ロッテルダム、ジェノバ、ヨーテボリ、ケルンで12件の新たな実証プロジェクトに取り組んでいる。プロジェクト参加都市の市場環境には大きな差があり、普及率が90%を超える成熟市場のヨーテボリから、市場シェアが約2%のジェノバまで幅広い。

先月、ヨーテボリでは、 フェリー「Stena Danica」への地域暖房接続が開通し、世界初の成果を達成した。これまでStena Danicaは停泊中、石油を燃焼させて給湯を行っていた。現在は石油燃焼に代わり、ヨーテボリの地域暖房システムからの温水が供給されている。

欧州市場の見通しについて、Celsiusプロジェクトのプログラムマネジャー、ジョナス・コグネル氏はこう語る。

「新たな動きがあり、新しい市場が開きつつあることが分かります。2015年は突破口となる年の始まりだと思います。ただ、投資や意思決定が実現するまでには、おそらく3~5年かかるでしょう。」

プロジェクト資金

インテリジェント・エネルギー・ヨーロッパの資金提供プログラムは現在、Horizon 2020に統合されている。持続可能な冷暖房プロジェクトへの資金調達機会には、以下が含まれる。

  • EE13:地域冷暖房技術

  • EE14:効率的な冷暖房ソリューションの普及を妨げる市場障壁の除去

  • 市場への普及 既存および新興の 再生可能冷暖房技術の、 LCE-4

  • 以下を含む持続可能なエネルギー政策の計画・実施に向けた 公的機関の能力 の強化冷暖房の計画策定に関する活動を含む 、計画策定 EE7

  • 地域エネルギーインフラへの投資を含む、革新的で融資可能な持続可能エネルギー投資制度・プロジェクトの プロジェクト開発支援は、H2020の EE-20

  • 再生可能冷暖房技術の 実証 への支援は、LCE-3

  • スマートシティとコミュニティ 、 SCC-1

  • 大規模産業システムにおける 熱回収の利用に関する研究開発 EE18

2010~2013年のインテリジェント・エネルギー・ヨーロッパ・プログラムで、冷暖房分野において支援された活動の詳細は、 こちらをご覧ください。

最後に、 欧州のエネルギー転換における冷暖房の役割に焦点を当てたハイレベル会議 が、2015年2月26~27日にブリュッセルで開催される。注目の目玉は資金調達に関するワークショップで、次期エネルギー効率金融機関グループ報告書の発表も行われる。

欧州委員会機関EASMEでエネルギー効率プログラムを担当するプロジェクトアドバイザー、アントニオ・アギロ・ルラン氏によると、

「2015年はこのテーマが大きく取り上げられるでしょう。エネルギー転換における持続可能な冷暖房ソリューションの必要性に、人々が気づき始めています。」

本記事は The Energy Collectiveとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。

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著者:クレア・テイラーは、エネルギーと環境を専門とするコミュニケーター。

画像:2014年11月7日、北京で、送電塔から伸びる電線の背後にコージェネレーション発電所の煙突が見える。REUTERS/Kim Kyung-Hoon。

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