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オフィスビルでも始まっている!新エネルギー活用!!

オフィスビルの新エネルギー活用

東日本大震災で起こった福島第一原子力発電所の事故以降、環境にやさしい新エネルギーの活用が求められています。新エネルギーとはいったい何か、またオフィ スビルでも始まった新エネルギーの最新活用事例について紹介していきます。

なぜ新エネルギーが必要なのか

2011年3月に起きた東日本大震災は、2015年1月現在、亡くなられた方(直接死)約16,000人、行方不明の方約2,500人という甚大な被害を生 みました。 さらに、地震に伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故による、周辺住民の避難者・転居者の数は合わせて23万3,512人にものぼっています。(2014年 12月)

この東京電力福島第一原子力発電所の事故は、原子力発電所の「安全神話」を覆しました。私たちに日本の電力供給の在り方、また一人ひとりの電力の使い方につ いて考えさせられ、以降、あらゆるところで節電や省エネが叫ばれています。 また震災以降、太陽光や風力を利用した環境にやさしい「新エネルギー」が注目を集めています。現在、様々なところで取り組みが始まり、オフィスビルの電力につ いても例外ではありません。エネルギーの96%を海外に依存している日本だからこそ、新エネルギーの開発に真剣に取り組む必要があると考えられます。

新エネルギーの種類

新エネルギーは3つの種類に分類されます。

再生可能エネルギー

再生可能エネルギーとは、法律で「エネルギー源として永続的に利用することができると認められるもの」として、太陽光、風力、水力、地熱、太陽熱、大気中の 熱その他の自然界に存する熱、バイオマスが規定されています。

再生可能エネルギーの分類

太陽光発電

太陽電池(シリコンなどの半導体に光が当たると電気が発生するという光電効果を応用したもの)によって太陽の光を直接電気に換えて発電を行う。

太陽熱利用

太陽の熱エネルギーを集め、温水にしてお風呂や給湯に使う太陽熱温水器及び、温水を強制循環させ床暖房に利用したり、蓄熱槽等により高度な熱利用が可能となるソーラーシステムに大別される。

風力発電

自然の風の力により風車をまわし、発電機を駆動して発電を行う。風力エネルギーの約40%が電気エネルギーに変換できる。現在はプロペラ型の風車が主流。

バイオマスエネルギー

植物などの生物体(バイオマス)である樹皮(廃材)、廃液(黒液)、家畜の糞尿などを固体、液体、気体などのエネルギー資源として有効活用する。

地中熱エネルギー

地下150メートル程度の深さまでに存在する熱エネルギーで、年間を通して温度の変化がなく、夏は外気温度よりも地中温度が低く、冬は外気温度よりも地中熱温度が高い。この温度差を利用して効率的な冷暖房などを行う。

リサイクル・エネルギー

リサイクル・エネルギーとは、我々が捨てた廃棄物などからエネルギーを取り出し、再び熱や電気に変換して使用するエネルギーを指します。

リサイクル・エネルギーの分類

廃棄物発電/廃棄物熱利用

廃棄物を焼却するときの熱を利用して蒸気を作り、タービンをまわして発電を行う。最近ではガスタービンエンジンと組合せ、蒸気温度を高めたスーパーごみ発電の導入が進んでいる。また発電後の排熱は周辺地域の冷暖房・温水として有効に利用することができる。

廃棄物燃料製造

「燃えるごみ」を細かく砕き乾燥させ、添加剤を加えて圧縮すると、廃棄物固形燃料RDFになり、廃棄物発電用の燃料、工業用の熱源に利用できる。また廃プラスチックの油化や、てんぷら油などの廃食油はディーゼル自動車用軽油の代替燃料ともなる。

未利用エネルギー

海水、河川水(夏は大気よりも冷たく、冬は大気よりも温かい水)などの温度差エネルギーをヒートポンプを利用して取り出し、冷暖房、給湯等を行う。また、工場や変電所などから排出される熱もエネルギーとして利用できる。

従来型エネルギーの新しい利用形態

従来から利用されているエネルギーを新しい利用形態で活用することで、エネルギーを生み出すことを指します。

再従来型エネルギーの新しい利用形態

燃料電池

天然ガス等から水素を作り酸素との化学反応を利用して電気を発生させるとともに反応の際の発熱を有効に利用する。各種の燃料電池のうちリン酸型と呼ばれる電池の開発が最も進んでおり、現在実用化段階にある。

天然ガスコージェネレーション

天然ガスを燃焼して発電を行うと同時に熱を供給することにより、「電気」と「熱」のエネルギーを無駄なく利用する。エネルギー利用の効率は70~80%になる。

クリーンエネルギー自動車

動力源として、電気・天然ガス・メタノール・LPGなどを利用する。排気ガスをほとんど出さないクリーンな燃料を使用するので環境負荷の面で有用。現在、ガソリン車と比較して充填当たりの走行可能距離が半分以下なのが欠点。

今注目されている再生エネルギー『地中熱ヒートポンプシステム』

福島第一原子力発電所の事故以来、地中熱ヒートポンプシステムが注目されています。地中熱ヒートポンプシステムとは地中熱という、私たちの足元にある熱エネ ルギーを、室内の冷暖房などに利用するシステムです。地中熱は年間を通して温度が一定なため、夏は冷熱として、また冬は温熱として利用できます。さらに地熱発 電のような大規模な発電所が不要です。利用する熱は地下に埋没した採放熱パイプから取り出し、新たに専門施設を建設する必要もありません。

再生エネルギーというと、「発電」に注目しがちですが、地中熱ヒートポンプシステムは、既にある熱源の利用という効率的な方法です。家庭やオフィスビルで利 用するエネルギーの半分は熱利用です。こうした自然界にある地中熱のような国産のエネルギーの熱をうまく使うことが出来れば、日本が海外に依存しているエネル ギーの割合が大きく変わるはずです。

地中熱は2010年に再生エネルギーとして、日本のエネルギー政策の中で認知され、2012年に開業した「東京スカイツリー」や東京駅前の「JPタワー」に も地中熱ヒートポンプシステムが使われています。

(参照:株式会社角藤様ホームページ

地中熱ヒートポンプシステムのイメージ

(クローズドグループ方式:[PDF]環境省パンフレット「地中熱ヒートポンプシステム」参照

地中熱ヒートポンプ

通常の冷暖房(空気熱源ヒートポンプ)の場合、屋外の空気を熱源にしているため、夏は35℃を超えるような暑い外気から温度を下げ、冬は5℃くらいの冷たい 外気から温度を上げなければなりません。一方、地中熱ヒートポンプは外気温に比べて、夏は15℃~20℃低温の、冬は10~15℃高温の安定した地中熱を利用することで、同じ温度の熱を作り出すのに少ない電力で済み、その結果節電が可能になります。

CO2排出削減!

地中熱ヒートポンプは空気熱源ヒートポンプに比べ25%のCO2削減が見込まれます。

電気代・燃料代の削減!

空気熱源ヒートポンプを地中熱ヒートポンプシステムに切り替えた場合のランニングコストは、オフィスビルの場合、年間の電気料金を21%も削減することが見 込まれます。

ヒートアイランド現象の緩和

空気熱源ヒートポンプでは、冷暖房時に発生する熱を室外機から外気中へ放熱します。これがヒートアイランド現象の一因になっています。

地中熱ヒートポンプシステムのオフィスビル実用事例

東京スカイツリー

東京スカイツリー

国内の地域冷暖房で初となる地中熱利用システムを採用しています。建物の基礎となる杭に複数のチューブを付けて地中熱を得る基礎杭方式とボーリングの孔から 熱を取るボアボーリング方式の2方式を採用しています。

一番町笹田ビル

所在地:東京都千代田区一番町4-4

笹田ビル

千代田区にある一番町笹田ビルでは、1階から3階までのテナント用オフィスで地中熱ヒートポンプシステムによる冷暖房を行っています。今まで使用していたエ アコンを地中熱ヒートポンプの更新したもので、既存ビルでも地中熱交換器を設置できるスペースがあれば導入可能であることを示しています。
>> 一番町笹田ビルの最新テナント募集情報・賃料

JPタワー

所在地:東京都千代田区丸の内2-7-2

JPタワー

夏は冷たく、冬は暖かい安定した地中熱を利用し、アトリウムの床輻射冷暖房を行っています。敷地境界の壁から50cmという非常にタイトな場所に掘削をし、 熱源水の漏れを防止するため管の接続は電気融着で行っています。22本分の地中熱交換井の熱源水が集まるため、かなり太い配管により熱源水を循環しています。

>>  JPタワーの最新テナント募集情報や賃料についてはお気軽にお問合せ下さい

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