3.「東京」に相応しい建物とは?


3-6 都市排熱(その1:利用例)

 都市排熱の利用先としては、前述している通り、利用温度の低い「給湯」や「暖房」が最も適しています。

(1)未利用エネルギーの利用方法

 燃料としてのエネルギー源とその「熱」としての利用方法および「未利用エネルギー」の利用方法について整理しました。表3-6-1をご覧ください。
 まず「一次エネルギー」ですが、「気体」「液体」「固体」に分けました。
 「気体」燃料は、都市ガスやLPGがあります。「液体」燃料は、重油、軽油、灯油、ガソリン等があります。「固体」燃料は、石炭、コークス等があります。どの燃料も「ボイラ」で燃焼させると「温水」や「蒸気」が取り出せ、蒸気であれば工場の「暖房」「給湯」以外にも色々な用途に利用可能です。「固体」を除く燃料では、吸収式冷温水機で燃焼させると、「冷水」や「温水」を取出せ、「冷房」「暖房」が可能です。特に「気体」燃料は不純物が少ないので、「三重効用」という特に効率が高い冷凍機を運転可能となります。
 続いて「再生エネルギー」です。最近は「再生可能エネルギー」という呼称が普及していますが、この「再生エネルギー」は「再生可能エネルギー」の一部です。廃棄物等を「再生」しているので、ここでは「再生エネルギー」と呼称しました。利用機器は「一次エネルギー」と同じになります。
 「二次エネルギー」です。最近は「水素」を加えることが多いようですが、「水素」の「熱利用」は「気体」に準じます。
 「電気」はヒートポンプで「冷水」「温水」を取出せ、電気ボイラでは「温水」「蒸気」が取出せますが、電気はエクセルギー(有効エネルギー)の塊であるため、電気を直接「熱」として「温水」や「蒸気」に変換するのは省エネルギーに反します。ヒートポンプは「熱」を汲み上げる機械であるため、「温水」を取出す場合は「熱源」、「冷水」を取出す場合には「熱の排出先」が必要です。
 「蒸気」は「温水」に比べてエクセルギーが高いので、いろいろな機器を高効率に利用可能です。「温水」はエクセルギーが低いため、利用機器は限られ、効率も低くなります。
 「未利用エネルギー」は、「高温」と「低温」に分け、さらに「人工系」と「自然系」に分けています。「高温」の未利用エネルギーは「冷熱」「温熱」に多彩に利用可能であることがわかります。いっぽう、「低温」は「冷熱」にはほとんど利用できません。ヒートポンプの「冷房排熱」の「排出先」としてのみ利用可能です。「温熱」も電気で稼働するヒートポンプを使用しないと利用できません。
 これまでは未利用エネルギーの「賦存量」つまり「量」でのみ評価し、「質」の議論がありませんでした。そのため特に「下水」や「河川」等は膨大な「賦存量」があるように言われていましたが、たしかに「量」は膨大なのですが、「質」が低いので「利用方法」が限定されます。
 この表を見てわかるように、まずはヒートポンプを使用せずに直接「熱」利用ができる「高温」の未利用エネルギーを優先的に利用することが重要です。
 先ほど出てきた「再生可能エネルギー」について、表3-6-2にまとめました。一部に未利用エネルギーも含みます。
えず「エネルギー源」別に分けました。そしてその「利用方法」「出力」(取り出せるエネルギー:電気、蒸気、温水等)、それに利用先の例を示しました。吸収式冷凍機もヒートポンプの一種ですが、電気で稼働するものをヒートポンプ、温水・蒸気で稼働するものを吸収式冷凍機としています。
 だいたい太陽エネルギーがその元なのですが、とりあ

3-6-1 エネルギー源と未利用エネルギー  (一社)都市環境エネルギー教会 2011年技術研修会配布資料に加筆

3-6-2 再生可能エネルギー(未利用エネルギー)とその利用方法