成果報告書詳細
管理番号20110000000862
タイトル平成22年度成果報告書 国際エネルギー消費効率化等技術普及協力事業 技術普及実施可能性調査事業 地域暖房プラントのBEMS群管理システム(中国)
公開日2011/6/7
報告書年度2010 - 2010
委託先名日本環境技研株式会社 荏原冷熱システム株式会社
プロジェクト番号P93050
部署名エネルギー対策推進部
和文要約中国東北地域の地域暖房によるエネルギー消費量は、中国全国でのエネルギー消費量の1割程度を占め、その省エネは喫緊の課題となっている。その対策として、日本で多くの実績のあるBEMSを導入し、地域暖房プラントの計測、省エネ診断による省エネ推進が有効である。 本事業では、中国で最も普及が進む瀋陽市の地中熱ヒートポンププラントを対象として、BEMS導入による群管理システムのフィージビリティスタディを行った。 本事業では、以下の結果が得られた。 1.5プラントを対象に、基本情報、設備概要の調査、及び暖房期4日間について、電力消費量、送出熱量等の計測を行った。各プラントの効率及び省エネ診断の結果にもとづいて、実施可能と考えられる省エネ対策(温水温度の設定、通水範囲の限定、インバーターの活用等)により、各プラントとも20%強の省エネが図れることが推計された。 2.BEMS導入による省エネ効果20%、電力のCO2排出量原単位から、省エネ効果及びCO2排出量の削減効果を想定すると、パイロット事業段階(5プラント、熱供給床面積59万m2)で41TJ/年、3,000t-CO2/年、普及拡大段階(瀋陽市全地中熱プラント、熱供給床面積676万m2)で414TJ/年、3万t-CO2/年と試算された。 3.11プラントの管理者を対象に、機器容量、電力消費量、設備投資額等の他、BEMSの効果や費用負担に関するアンケート・ヒアリング調査を実施した。その結果、BEMSの導入効果は認知されたものの、設備投資に際しての費用負担意識は乏しく、また、電気料金の節減額の1/2程度の支払意識しかないことなどが確認された。 4.現地での通信環境の確認の上、BEMS導入に必要な設備(地中熱プラント側~監視センター側)の試設計を行い、普及段階に応じた設備投資額、運用費用を算出した。結果は、パイロット事業段階で設備投資額は3,600万円、年間運用費は400万円/年、普及拡大段階でそれぞれ2億円、3,500万円/年である。 5.BEMS導入時の設備投資額、運用費用をもとに、省エネ効果による電気料金の節減分の1/2を収入として見込んだ場合の投資回収年数(イニシャル費用/年間収益)を算出した。パイロット事業段階で2.3年、普及拡大段階で1.5年となり、センター設備共通化に伴うスケールメリットにより、普及拡大段階では充分事業採算に乗ることが分かる。パイロット事業段階では事業リスク要因(省エネ率の未達、入居率の低下等)を考慮すると、投資回収年数は3~6年となり、採算域に達しない。 6.パイロット事業段階で事業化に踏み切るには、一定の普及見通しの目途が必須である。普及見通しのポイントは、現在瀋陽市で進められている開発区(エコシティ)への導入である。開発区への円滑なBEMS導入のためには、日本企業にとっては吸収ヒートポンプ等の高効率機器の開発・適用と一体的な省エネ型地域熱供給システム及びエネルギー管理システムの導入といったマーケット規模の確保が望まれる。 7.既に瀋陽市との循環経済発展等の協力体制にある川崎市や関連日本企業との連携も図りながら、開発区での普及見通しを立てつつ、パイロット事業に着手するには、2~3年程度のリードタイムが必要である。この間、現地でBEMSの運用にあたる烟台荏原空調設備有限公司によるヒートポンプアフターメンテナンス契約の確保やベースライン設定のための通年電力消費量計測、日本側での「見える化」システム構築、普及拡大段階のESCOビジネスモデル構築を進めていきたい。
英文要約Title: Fundamental Research Project on Efficient Energy Use with Feasibility Study (FS) for "Building Energy Management Systems (BEMS) for District Heating Plants (China)" FY2010 Annual Report
Since the energy consumption due to District Heating operation in north east China accounts for approximately 10% of the whole energy consumption in this area, the effective energy conservation measures should be carried out. This project aims to survey the effectiveness of energy conservation with BEMS through the FS. The following results were obtained through the project. (1) The electricity and heating energy consumptions in selected five district heating plants were measured. The feasible technical measures were also proposed to reduce energy consumption in the plants, in which it was estimated to be possible to reduce the energy consumption more than 20% by BEMS in those plants respectively. (2) Energy and CO2 intensities of power plant in China were used to estimate the quantity of conserved energy and CO2 emission by BEMS. Estimated annual saving effects of energy and CO2 emission were 41TJ and 3,000t-CO2 respectively at the pilot business stage for the five geothermal HP plants which supply the heating energy to the area of 590,000m2. 414TJ and 30,000t-CO2 at the dissemination stage were expected. The heating area of the plants is 6.76 million m2 at this stage. (3) The capacity, the electricity consumption and the construction cost of the selected 11 geothermal HP plants were surveyed by questionnaire and interview to the supervisors of the plants. Although the supervisors recognized the energy saving effect by BEMS, they had little incentive to pay for the installation of BEMS. The supervisors paid only half of attentions for the heating energy saving by BEMS compared with the electricity saving in the plants. (4) The installation and operation cost of BEMS were estimated at the dissemination stage. The installation and the annual operation cost with BEMS were estimated to be 36 million yen and 4 million yen at pilot business stage and 200 million yen and 35 million yen respectively at the dissemination stage. (5) Assuming that 50% of the saved electricity charge by BEMS can be available to recover the additional installation cost for energy saving, the payback year was estimated to be 2.3 years at the pilot business stage, and 1.5 years at the dissemination stage respectively. It seems to be feasible to install BEMS in the district heating plants in China at the dissemination stage from the viewpoint of economic rationality. (6) Most effective demonstration at the present stage to disseminate BEMS in north east area in China would be to install the system in the development district in Shenyang which is called eco-city. (7) Two or three years may be necessary until the full-fledged pilot business project with BEMS starts. Corporation with Kawasaki City which has the partnership concerning environmental protection and economical development with Shenyang City and Japanese organizations related to the energy conservation may be necessary to bring the project into reality.
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