JP2002171666A - エネルギおよび情報の供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コージェネレーション設備などからの余剰電
力を、既存の電力会社の配電網を用いることなく、経済
的に、顧客に安定して供給する。 【解決手段】 鉄道線３４等の駅周辺のエネルギ密度の
高い、または、エネルギ需要の密集した商業およびビジ
ネス区域に、鉄道線３４のための鉄塔３５や地下道、な
らびに、道路に埋設されたガス導管、水道管あるいは地
域冷暖房のための冷温水配管などのインフラストラクチ
ャ用配管３０を活用し、電力と情報をネットワークする
事業を構築する。都市で発生するゴミから発電するゴミ
発電設備３３からの電力も有効に活用することができ
る。供給される電力は、ターミナル並びにターミナル近
隣の商業施設やオフィスビルに供給される他、電車４０
の運行のための電力として用いることができる。施設の
運転・保守に関する情報運用には、ＩＴ技術を活用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ガスや都市で
発生するゴミなどを用い、コージェネレーション方式な
どで発生した電力および熱エネルギを、自家使用あるい
は地域熱供給事業において利用するとともに余剰の電力
を既存の電力配電網（以下、「面電源」と称する）を用
いることなく、モノレール、地下鉄、私鉄、ＪＲなど
（以下、「鉄道線等」と称する）の駅周辺でエネルギ密
度の高い、または、エネルギ需要の密集した商業および
ビジネス区域に独自の電力供給網（以下、「線電源」と
称する）を構築し、ＩＴ技術を駆使することにより経済
的に顧客に安定してエネルギを供給するエネルギおよび
情報の供給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、地域熱供給事業が都市ガス事
業者等を中心に実施されている。都市ガス事業者等が行
う地域熱供給事業では、都市ガスを燃料とするコージェ
ネレーション方式の発電設備を用い、燃料の有する熱エ
ネルギを電力に変える発電を行うとともに、熱エネルギ
の直接の利用も図っている。地域熱供給事業は、熱エネ
ルギを有効に利用するために、暖房用の温熱や冷房用の
冷熱の需要が多い商業区域やビジネス区域を有する都市
部で行われることが多い。温熱や冷熱は、温水や冷水な
どの流体を介して供給するため、エネルギ需要の密集し
ている地域で事業を行う必要があるからである。都市部
などでは、ゴミなどの廃棄物も多量に発生するので、可
燃性のゴミは焼却して処分している。焼却に伴って発生
する熱も、地域熱供給事業や発電に利用することができ
る。

【０００３】しかしながら、地域熱供給事業に於いて発
生した余剰電力を周辺の顧客に供給する場合、面電源で
供給する電力会社に距離に拘わらず託送料金や最終保証
電力料金を支払わなければならない。こうした料金を支
払った場合、価格競合力が低下するため、発生した電力
は自家使用に用い、周辺の顧客には熱エネルギを供給す
るため、直接、化石燃料を熱エネルギに変換するボイラ
や吸収式冷温水器などの機器を採用している。そのため
現状の地域熱供給事業は、エネルギ利用効率が悪く、事
業採算性から、我が国では欧米に比べて大規模な箇所を
除き普及してないのが現状である。

【０００４】図７に従来の地域熱供給事業の機器構成例
を示す。燃料となる都市ガスは、ガス圧縮機１で圧縮さ
れてガスタービン２に供給され、発電機３を駆動して電
力を発生させる。ガスタービン２からは高温の排ガスが
得られるので、水管式排熱ボイラ４で排熱を回収し、蒸
気を発生させる。蒸気は、水管式蒸気ボイラ５からも、
都市ガスを燃料として、直接、発生される。温熱を地域
に供給するため、熱交換器６で１００℃以上の蒸気から
数１０℃の高温水を得ている。冷熱を地域に供給するた
めには、蒸気を復水タービン駆動ターボ冷凍機７や蒸気
吸収冷凍機８に供給して数℃の冷水を得ている。

【０００５】図において中規模な地域熱供給では、ガス
圧縮機１、ガスタービン２、排熱回収ボイラとしての水
管式排熱ボイラ４の代わりに、ガスエンジンが用いられ
ることもあり、発生する温水は、吸収式冷温水機で利用
されている。また、小規模な地域熱供給事業では、ガス
炊きの吸収式冷温水発生機だけで構成されることもあ
る。これらの施設で発生した電力は、電動ターボ冷凍機
９やポンプなどの所内動力として用いられる。余剰電力
を系統連係して面電源の電力会社の配電網を通じて販売
することは、規制や発電設備のコストなどの問題から、
これまで実施されてこなかった。そのため、熱供給に必
要な燃料は、直接、安価なボイラや吸収式冷温水機で燃
焼させ、利用されることが多く、投入した燃料の化学エ
クセルギの約７０％が、ボイラや吸収式冷温水機での燃
焼や熱交換での損失となっていた。

【０００６】一方、我が国の鉄道事業においては、大都
市の人口密集地に私鉄や市営の地下鉄が敷設され、輸送
力の強化とＪＲとの間で適度な競争が行われている。Ｊ
Ｒとこれら私鉄や市営地下鉄との大きな相違は、ＪＲに
は国鉄時代から、ユニバーサルサービスの考え方があ
り、赤字路線の損益を大都市部の黒字路線の収益である
程度補填する考えがあるが、一方私鉄では、企業性のな
い、田舎には決して鉄道を敷設せず、都会でかつ経済活
動の高い地域だけに発展してきている。

【０００７】また、電電公社は民営化され、ＮＴＴとな
り、第二、第三の通信会社が生まれ、競争が生じ、電話
料金の低減化に効果があった。しかしながら「ラスト
ワンマイル」の家庭等の引き込み線は依然としてＮＴＴ
の通信網を利用して、その借料を支払いつつ、競争力の
維持に努力している。

【０００８】このように通信事業には、ユニバーサルサ
ービスの義務はあるが、第二、第三の通信会社は、規制
緩和には抵触せず高速道路や送電線等の「既存の線」の
インフラを活用し、先ずは収益性の高い地域に限定し
て、通信インフラを構築している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】２０００年３月に施行
された改正電気事業法は、電力の一部小売を開放した。
しかしながら、電力の供給責任は面電源で供給する既存
の電力会社に残されている。そのため、地域熱供給事業
に熱電併給が可能な高効率なシステムを導入し、余剰電
力を他の顧客に供給する場合でも、電力の託送料金や最
終保証電力料金が、既存の電力会社によって競争される
ことなく決定されてしまい、余剰電力の価格競争力が低
下し、高効率なエネルギ利用システムの導入を阻害して
いる。

【００１０】本発明の目的は、都市ガスなどの化石エネ
ルギや都市で発生するゴミあるいはＬＮＧ（液化天然ガ
ス）基地の冷熱エネルギなどを用いて発生した電力なら
びに熱エネルギを、自家使用あるいは地域熱供給事業に
おいて利用するとともに、余剰電力を電力会社の面電源
を用いることなく、顧客に供給することができ、情報ネ
ットワークの構築も可能なエネルギおよび情報の供給方
法を提供することである。

【００１１】また、鉄道線等の駅周辺のエネルギー密度
の高い、または、エネルギ需要の密集した商業およびビ
ジネス区域に独自の線電源を構築し、ＩＴと呼ばれる情
報技術を駆使することにより、経済的に顧客に安定して
供給するものである。

【００１２】それ故、既存の電力会社と競争することが
でき、かつ、既存の面電源と規模的に協調できるため、
安定した安価な電力を供給することが可能となり、国民
生活に多大の恩恵をもたらすとともにその省エネルギ性
から温暖化等の環境問題に大きく貢献できるものであ
る。

【００１３】なお、本発明を適用するエネルギネットワ
ーク構想は、ゴミを含めたユーティリティーネットワー
クの展開の根幹をなすものであり、この実現により、国
民経済の活性化が期待できる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、インフラスト
ラクチャを構成する流体の配管網に、電力移送ケーブル
と情報ネットワーク形成用の光ファイバとを付加させて
エネルギ情報供給ネットワークを形成し、発電とともに
熱利用も行う設備で発生した電力ならびに冷熱温熱エネ
ルギを、これらの設備に近接する建物に、該エネルギ情
報供給ネットワークを介して供給することを特徴とする
エネルギおよび情報の供給方法である。

【００１５】本発明に従えば、都市ガス導管、水道管な
らびに地域冷暖房のための冷温水配管などのインフラス
トラクチャを構成する流体の配管網に、電力移送ケーブ
ルおよび光ファイバを付加させ、電力会社が保有する面
電源の電力配電網を利用しないでも、顧客への電力供給
が可能になるので、余剰電力を有効に利用することがで
きる。配管網には、光ファイバも付加され、情報ネット
ワークを形成することができるので、電力の系統制御を
含めてＩＴ技術を利用する基盤も同時に得ることができ
る。

【００１６】電力の小売一部自由化に伴い、特定規模電
気事業が可能となったが、この場合の「面電源」に対す
るアンセラリ（ancillary）サービスは、既存の電力会
社に供給責任がある。「線電源」は、既存の電力会社に
対し、価格競争力を持たすため、「線電源」に対しての
みアンセラリサービスを行う。すなわち、線電源では、
基本的には「特定供給」あるいは「特定規模電気」事業
として、供給責任を持つ事業形態をとる。

【００１７】ここで言うアンセラリサービスとは、系統
の周波数、電力量、電圧、良質な波形を維持することで
あるが、１００ＭＷ程度であれば、安定電力維持装置等
により、面電源と同程度の安定した電力を供給すること
ができる。

【００１８】そのため、製鉄所や精油所などの既存の工
業専用地域にある自家発電設備で発電した余剰電力を安
価に購入し、託送料金を支払って「面電源」を利用して
「線電源」に接続する事業形態はとらない。

【００１９】すなわち、「線電源」へは、都市で発生す
るゴミや都市ガス等の化石エネルギあるいはＬＮＧ基地
の冷熱エネルギなどを用いて、コージェネレーションで
発生した電力をガス導管、水道管ならびに地域冷暖房の
ための冷温水配管を用いて「線電源」の接続ポイントに
供給する。そのため、これらの設備で発生できる電力に
は制約があり、数千ｋＷから数万ｋＷであり、１００Ｍ
Ｗを越える規模ではない。

【００２０】また、電力を発生させる過程において生じ
た温熱や冷熱は、冷温水配管により周辺のエネルギ密度
の高い区域に熱エネルギとして供給される。そのため、
温冷熱の発生に必要とされるコストを投入した燃料コス
トから差し引き発電コストを計算できるため、発電規模
が小さくても、面電源の電力コストに対抗することがで
きる。また、規模が小さいため、既存の面電源と協調す
ることが可能である。

【００２１】また本発明は、前記エネルギ情報供給ネッ
トワークが鉄道路線に近接した箇所で、電力ケーブルと
光ファイバとを取り出し、該鉄道路線のインフラストラ
クチャを用いた独自の配電経路を構築して、既存の配電
網を利用することなく電力を供給することを特徴とす
る。

【００２２】本発明に従えば、鉄道路線のインフラスト
ラクチャを用いた独自の配電経路を構築して、インフラ
ストラクチャを構成する流体の配管網からエネルギ供給
ネットワークの構築範囲を広げることができる。特に、
鉄道の駅付近ではエネルギ需要の密度が高く、電力の有
効利用を図ることができる。

【００２３】本件発明者らによる検討では、上記の設備
で発生した電力の送電距離が５０ｋｍ程度の線電源の場
合、１００ＭＷの電力量は、６６ＫＶの送電電圧で供給
できる。そのため、大都市に点在するこれらのコージェ
ネレーション発電設備で発生した電力を鉄道線等のイン
フラストラクチャを利用した独自の線電源を用い、鉄道
沿線の駅周辺のエネルギ密度の高い、または、エネルギ
需要の密集した商業およびビジネス区域に、鉄道線等の
変換所にその分岐設備を設置することにより供給できる
ことを見いだした。

【００２４】また本発明で、前記電力移送ケーブルと光
ファイバとは、前記流体の配管網に設けられた分岐コン
セントによって、顧客に接続されることを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、インフラストラクチャを
構成する流体の配管網に付加する電力移送ケーブルと光
ファイバとは、分岐コンセントによって顧客に接続され
るので、配管網が敷設されていれば、電力の供給と情報
ネットワークの形成とを容易に行うことができる。

【００２６】従来の地域冷暖房などの熱供給システムで
は、近隣の建物に熱エネルギだけを供給するため、図７
に示す熱を主とした機器で構成されていた。そのため従
来の地域冷暖房などの熱供給システムでは、エネルギ利
用効率が悪くなり、事業採算性から、我が国では欧米に
比べて大規模な箇所を除き普及してないのが現状であ
る。そこで発明者らは、ガスや水道水（工業用水を含
む）ならびに冷温水の供給に用いられてきた「地下埋設
のインフラ」を活用して、地域熱供給などのコージェネ
レーションで発生させた「余剰の電力供給」とエネルギ
需給関係や機器の運用状況などを光ファイバで送る「情
報提供」の機能を融合させた「高密度エネルギネットワ
ーク」利用技術を見いだした。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
のエネルギおよび情報の供給方法を利用して、高密度エ
ネルギネットワーク対応の地域熱供給事業を行うための
機器構成例を示す。燃料となる都市ガスは、ガス圧縮機
１１で圧縮されてガスタービン１２に供給され、発電機
１３を駆動して電力を発生させる。ガスタービン１２か
らは高温の排ガスが得られるので、排熱ボイラ１４で排
熱を回収し、蒸気を発生させる。電力は、燃料電池（Ｆ
Ｃ）およびガスタービン（ＧＴ）を併用するハイブリッ
ド型の高効率コージェネレーション設備１５からも発生
される。高効率コージェネレーション設備１５からの排
熱も、排熱ボイラ１４で回収される。

【００２８】排熱ボイラ１４では、排熱を利用して蒸気
を発生させる。発生した蒸気は、蒸気タービン１６に供
給され、発電機１３を駆動するために利用される。蒸気
タービン１６で使用された蒸気は、復水器１７で水に戻
され、ポンプ１８で排熱ボイラ１４での蒸気発生用に循
環される。発電機１３からの電力、および高効率コージ
ェネレーション設備１５からの電力は、電動ターボ冷凍
機１９の駆動に使用され、冷水を得ることができる。

【００２９】温熱を地域に供給するため、潜熱回収熱交
換器２０が設けられる。潜熱回収熱交換器２０では、排
熱ボイラ１４で使用された排ガスに残留する熱を利用し
て、数１０℃の温水を得ている。温水は、復水器１７で
蒸気を水に戻す際に発生する潜熱からも得られる。冷熱
を地域に供給するため、潜熱回収熱交換器２０および復
水器１７で得られる温水で、温水駆動吸収式冷水機２１
が駆動される。また、前述のように、電動ターボ冷凍機
１９からも冷水が得られる。

【００３０】パソコンと略称されるパーソナルコンピュ
ータは、１０年前に比べ性能が大幅に向上するととも
に、価格も大きく低下している。同様に、ガスタービン
やガスエンジンの発電効率は、最近の技術進歩により４
０％近くまで向上し、また、コージェネレーションの導
入促進により販売台数が増加し、価格も大幅に低下傾向
にある。さらに、固体電解質型燃料電池とガスタービン
を組み合わせたハイブリッド型の高効率コージェネレー
ション設備１５を利用すれば、発電効率は６０％を越え
ると見込まれている。

【００３１】そこで、図１に示すように、ガスタービン
１２やハイブリッド型の高効率コージェネレーション設
備１５と背圧蒸気タービンで発生した電力で、電動ター
ボ冷凍機１９を駆動し冷水を供給する。また復水器１７
で得られた８５℃前後の温水で温水駆動吸収式冷水機２
１を駆動し冷水を供給する。温水は、潜熱回収熱交換器
２０や復水器１７または温水駆動吸収式冷水機２１を出
た６５℃前後の温度であり、給湯や暖房用途に供給す
る。

【００３２】こうしたシステムでは、投入した燃料の化
学エクセルギの約５０％が電力として利用でき、従来の
ボイラやガス炊き吸収式冷温水機に比べ、燃焼や伝熱に
よるエクセルギ損失を約３０％から約１０％に低減でき
る。また電力を発生させた後の低レベルの排熱で、温水
や冷水を発生するため、潜熱回収熱交換器２０や復水器
１７ならびに温水駆動吸収式冷水機２１での伝熱による
エクセルギ損失を大きく低減でき、燃料の利用効率を大
幅に向上させることができる。

【００３３】本件発明者の試算で、顧客に電力を販売す
る場合、託送料金を払うより、独自の線電源で供給した
方が、価格競争力が増すことが明らかになった。そこ
で、温水や冷水の供給配管に「電力」と運用にかかわる
「情報」を付加させ、顧客に電力を供給する方式を考案
した。

【００３４】図２に、本発明の実施の一形態として、エ
ネルギおよび情報の供給方法の全体像を示す。すなわ
ち、ガス導管、水道管ならびに地域冷暖房のための冷温
水配管などのインフラストラクチャ用配管３０に、電力
移送ケーブル３１と光ファイバ３２とを付加し、電力配
給機能と光ファイバー情報ネットワーク機能とを付加さ
せ、高効率コージェネレーション設備１５やゴミ発電設
備３３などで発生した電力ならびに冷熱温熱エネルギ
を、これらの設備に近接する建物に供給するシステム技
術である。また光ファイバ３２によるエネルギ需給関係
や機器の運用状況などをＩＴを利用し、線電源の供給安
定性を確保するとともに、もっと積極的に付加価値を高
め、面電源との競合力を高めることを可能としている。
電力移送ケーブル３１および光ファイバ３２は、インフ
ラストラクチャ用配管３０の内部を通すことができる。

【００３５】一方、温熱や冷熱を遠方まで供給するには
多大のコストがかかり、放熱や搬送に伴う圧力損失を考
慮すると経済的でない。そこで、高効率コージェネレー
ション設備１５やゴミ発電設備３３などで発生した「電
力」と運用にかかわる「情報」をこの高密度エネルギネ
ットワークから、鉄道線３４等と近接する箇所で分岐さ
せ、鉄道線３４等のための鉄塔３５や地下道を利用し
て、面電源を利用することなく鉄道線３４等の変換所３
６にその分岐設備を設け、顧客３７に電力を供給する。

【００３６】すなわち、電力移送ケーブル３１による
「電力」と、光ファイバ３２による「情報」とは、ガス
導管、水道管ならびに地域冷暖房のための冷温水配管に
などのインフラストラクチャ用配管３０に設けられた分
岐コンセント３８により顧客３７や近接する鉄道線３４
等のインフラストラクチャを利用した独自の線電源に接
続される。

【００３７】鉄道線３４等の鉄塔３５や地下道を利用し
て供給される電力は、鉄道線３４等の変換所３６の分岐
設備から、ターミナル３９並びにターミナル近隣の商業
施設やオフィスビルに供給される他、電車４０の運行の
ための電力として用いることができる。

【００３８】さらに、電力・熱エネルギの需給関係の情
報やこれらエネルギを発生させる施設の運転・保守に関
する情報運用にかかわる情報は、鉄道線３４等のインフ
ラストラクチャを利用して集中遠隔監視し、ＩＴ技術を
活用することで、設備の負荷率を向上させ、従来の電力
会社より安価に顧客に電力を供給することができる。

【００３９】またＩＴ技術を活用すれば、電力供給を、
複数の発電設備から行うこともできる。複数の発電設備
には、ゴミ発電設備３３と高効率コージェネレーション
発電設備１５とが含まれ、それぞれ数百ｋＷから数千ｋ
Ｗ程度の発電を行う。高効率コージェネレーション発電
設備１５は、大規模なオフィスビルや駅ビルなどに設け
られる。また、中規模なオフィスビルやコンビニエンス
ストアなどには、数十ｋＷから数百ｋＷ程度の発電を行
うガスタービン設備５５が設けられる。団地５６などに
は、数ｋＷから数十ｋＷ程度の発電を行う燃料電池設備
５７が設けられる。団地５６は、鉄道線３４の駅周辺か
ら離れていても、都市ガス導管５８を利用して、電力移
送ケーブル３２および光ファイバ３２を接続し、高密度
エネルギネットワークに加えることができる。

【００４０】図３は、図２の実施形態で用いる分岐コン
セント３８の概略的な構成を示す。図３（ａ）は正面視
した状態を示し、図３（ｂ）は側面を断面視した状態を
示す。

【００４１】ガス管や水道管のようなインフラストラク
チャ用配管３０は、鋼管やポリエチレン（ＰＥ）管など
で形成される。インフラストラクチャ用配管３０の内側
に電力移送ケーブル３１としての電線および光ファイバ
３２を敷設し、その取り出しは図に示すような矩形の分
岐コンセント３８に設けられる電力端子４１および光フ
ァイバコネクタ４２を介して行う。これは電力移送ケー
ブル３１および光ファイバ３２の取り出しには、ある程
度の大きさの曲率を持たないと、その線にダメージを与
えるので、その構造を工夫して、図に示すような形状と
したものである。

【００４２】また、分岐コンセント３８を、敷設してあ
るインフラストラクチャ用配管３０の途中から取り出す
には、ラチェット式を含めた取り外し可能な構造として
おく。その固定は回転式ねじにより、密封するものであ
り、密封にはシリコン等の充填材を管内部に塗りつけ
る。図に示した構造は取り出し、取り入れの双方に用い
ることができ、中継配管としての役割を持つ。

【００４３】図２の実施形態で、高密度エネルギーネッ
トワークに供給する電源は、電力プロバイダ５０が熱電
併給施設やＬＮＧ冷熱利用の発電設備から発生させた余
剰電力であり、インフラストラクチャ用配管３０や鉄道
線３４の鉄塔３６などに付加して形成する線電源５１を
介して顧客３７に供給される。また、この電源は、面電
源５２と独立したものであり、特定区域に供給責任を持
つ。そのため、本実施形態の線電源５１は、面電源５２
と同程度の信頼性を確保する必要がある。そこで、ＩＴ
を用いることで、線電源５１の供給安定性を確保すると
ともに、もっと積極的に付加価値を高め、面電源５２と
の競合力を高めることを可能としている。

【００４４】図４は、本実施形態の線電源５１について
のＩＴ化の考え方を示す。すなわち、本発明では、高密
度エネルギネットワークの情報からＩＴを利用し、技術
的信頼性の向上、競争力のある保守・運転手法の確立、
商取引の電子決済、サイバー上での購買、その他の顧客
へのサービス向上を図っている。例えば、顧客へのサー
ビス向上では、インターネットサービスや情報提供サー
ビスなどを統合化したシステムを提供し、単に安定した
低廉な電力の供給だけでなく、ガスや水道、熱エネルギ
と言ったすべてのユーティリティの供給に対し、顧客の
満足度を高めることのできるシステムとしている。

【００４５】図５は、インターネット網５３を利用し
て、複数の電力供給者５４から電力を購入することが可
能な線電源インフラ構造を示す。図２に示すような実施
形態で、多くの電力供給者５４を接続すると、光ファイ
バ３２で形成する情報ネットワークを、電力の需給に関
する取引と取引結果に従う制御に利用することができ
る。個々の電力供給者５４は発電電力が小さくても、多
くの電力供給者５４が共同して、信頼性の高い電力供給
を実現することができる。

【００４６】図６は、図２の実施形態の高密度エネルギ
ネットワークに電力を供給することが可能な、ＬＮＧの
冷熱を利用した高効率発電設備の概略的な構成を示す。
本構成で、先行して説明した各図面に対応する部分には
同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。通常Ｌ
ＮＧは、海水を熱源として常温に気化され、発電用燃料
や都市ガスとして使用される。このような設備を用いる
ことによって、高密度エネルギネットワークにおいて都
市ガスを供給するとともに、電力の供給も可能なＬＮＧ
基地を構築することができる。このＬＮＧ基地でのＬＮ
Ｇ気化方式は、ガスタービンの吸気をＬＮＧにより常時
冷却することで、年間を通じ、発電効率の向上と高出力
化とを図るものであり、ガスの気化とその冷熱を用いた
ガスタービンコンバインドサイクルとを融合させたコー
ジェネレーションシステムである。

【００４７】すなわち、ＬＮＧ６１で空気６２を−３０
℃前後に冷却し、ガスタービン１２の空気圧縮機６３の
動力を削減し、ガスタービン１２からの高温排気６４
で、空気圧縮機６３からの圧縮空気６５を再生器６６に
より予熱する。ＬＮＧタンク６７から発生したボイルオ
フガス６８を圧縮機６９で昇圧して、燃焼器７０で高温
燃焼ガス７１を得る。燃焼器７０には、再生器６６で予
熱した空気も導入される。高温燃焼ガス７１は、ガスタ
ービン１２を回転駆動し、高温排気６４として排出され
る。高温排気６４は、再生器６６で圧縮空気６５を予熱
した後で、排熱ボイラ７２での蒸気発生用の熱源とな
る。

【００４８】排熱ボイラ７２で発生した蒸気７３により
蒸気タービン１６を駆動し、発電機１３にて電力７４を
得る。蒸気タービン排気７５は、増熱用ＬＰＧ（液化石
油ガス）７６を加えられたＬＮＧ７７により復水器１７
で凝縮し、復水７８となる。また発電負荷となる電力７
４と都市ガス７９の送出バランスが取れない場合は、冷
却兼温熱水発生器８０により調整し、都市ガス７９と電
力７４の安定供給を行うことができる。発生した電力７
４はＬＮＧ基地内の電力負荷８１を賄うとともに、余剰
の電力は、都市ガス導管５８を利用して近隣の鉄道線３
４等まで配電され、ターミナル並びにターミナル近隣の
商業施設やオフィスビルに供給される他、電車の運行の
ための電力として用られる。

【００４９】また、基地の発電に関する情報８２は、中
央制御室８３で集約され、光ファイバ３２で、高密度エ
ネルギーネットワークセンタに送られ、保守も含めて一
元管理される。また、センタから送られてきた情報によ
り、ＬＮＧ基地の都市ガス送出量や発電量を制御する。

【００５０】なお、ＬＮＧ６１で空気６２を冷却する空
気冷却器８４には、ＬＮＧタンク６７からポンプ８５で
ＬＮＧ６１が送り込まれる。空気冷却器８４で空気を冷
却して加温されるＬＮＧ７７には、前述のようにＬＰＧ
７６が加えられ、復水器１７で蒸気を冷却して復水７８
を得ることができる。復水７８は、ポンプ８６でボイラ
７２に戻される。ＬＮＧ７７に混合される増熱用ＬＰＧ
７６は、ＬＰＧタンク８７に貯蔵され、ポンプ８８で昇
圧される。

【００５１】この新しいＬＮＧ気化発電方式では、海水
を用いる従来方式に比べて大幅に設備費や維持費を低減
することができる。また、ＬＮＧの気化時の冷熱で蒸気
タービン１７の背圧を下げ、発電効率を向上させること
ができるため、面電源５２で用いられている最新の大型
ガスタービンコンバインドサイクルより発電効率を数％
高めることができる。さらに、ＬＮＧタンク６７から発
生するＢＯＧは、熱量調整された都市ガス７９より安価
であり、また投入した燃料からＬＮＧの気化に要した熱
量相当を気化費用として控除できるため、このシステム
で発生した電力７４のコストは、従来の面電源５２で稼
働中の大型ガスタービンコンバインドサイクルの発電コ
ストより安くすることができる。

【００５２】本発明では、都市ガスや都市で発生するゴ
ミなどを用いてコージェネレーション方式で発生した電
力および熱エネルギを、自家使用あるいは地域熱供給事
業において利用するとともに、余剰の電力を既存の電力
配電網を用いることなく、モノレール、地下鉄、私鉄、
ＪＲ等（以下鉄道線等と称する）の駅周辺のエネルギ密
度の高い、または、エネルギ需要の密集した商業および
ビジネス区域に、ＩＴ技術を駆使することにより、経済
的に、顧客に安定してエネルギを供給するシステムを構
築することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、「面電
源」の電力配電網を利用しなくても、発電電力を顧客に
供給することができる。「面電源」はユニバーサルサー
ビスの義務があり、高密度のエネルギ需要がある顧客
と、低密度のエネルギ需要の顧客とを選択することが出
来ず、広範囲に電力を供給する義務があるために、多大
の投資をし、料金にて回収を図っている。本発明の「線
電源」は、高密度エネルギ区域のみの顧客を選択するこ
とができるので、有利な条件で電力供給事業を展開する
ことができる。「面電源」としても、高密度のエネルギ
需要がある地区で、「線電源」からの電力供給が増えれ
ば、電力需要のピーク時などでの供給電力量を削減する
ことができ、ピークに合わせて電力供給能力を増強する
負担を低減することができる。

【００５４】また本発明によれば、鉄道路線などを電力
供給と情報ネットワーク構築との基盤として有効に利用
することができる。かつ送電線の二重投資を避け鉄道イ
ンフラを利用するため、その投資が抑制できるメリット
がある。

【００５５】また本発明によれば、都市ガス供給用のガ
ス導管や水道管、ならびに地域冷暖房のための冷温水配
管に設けられる分岐コンセントを利用して、電力配電網
と光ファイバ情報ネットワークとを、低コストで構築す
ることができる。

【００５６】電力配電網には、熱電供給設備（コージェ
ネレーション設備）など、複数の電力供給者を加入させ
ることができる。供給される電力は、熱電併給設備から
の余剰電力であり、その発電単価を「面電源」に比べる
と、熱の発生に要したエネルギコストを省けるため、安
価である。

【００５７】ＩＴと呼ばれる情報技術などを駆使した情
報の一括管理によるエネルギ情報ネットワークで区域も
集約されているため、その保守・運用を一元管理するこ
とが可能で、その分「面電源」に要する保守・運用費に
比べて大幅なコストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態でのエネルギおよび情報
の供給方法を利用する発電設備の概略的な機器構成例を
示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の一形態でのエネルギおよび情報
の供給方法について、概略的な全体像を示す図である。

【図３】図２の実施形態で用いる分岐コンセント３８の
概略的な構成を示す正面図および側面断面図である。

【図４】図２の実施形態で、高密度エネルギネットワー
クを支えるＩＴの概略的な構成を示す図である。

【図５】図２の実施形態で、線電源によるインフラスト
ラクチャの構成を示す図である。

【図６】図２の実施形態の線電源に電力を供給するＬＮ
Ｇの冷熱を利用した高効率発電の概略的な構成を示すブ
ロック図である。

【図７】従来からの地域熱供給事業の概略的な機器構成
例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１２ ガスタービン １３ 発電機 １４，７２ 排熱ボイラ １５ 高効率コージェネレーション設備 １６ 蒸気タービン １７ 復水器 ２０ 潜熱回収熱交換器 ２１ 温水駆動吸収式冷水機 ３０ インフラストラクチャ用配管 ３１ 電力移送ケーブル ３２ 光ファイバ ３３ ゴミ発電設備 ３４ 鉄道線 ３５ 鉄塔 ３６ 変換所 ３７ 顧客 ３８ 分岐コンセント ４１ 電力端子 ４２ 光ファイバコネクタ ５０ 電力プロバイダ ５１ 線電源 ５２ 面電源 ５３ インターネット網 ５４ 電力供給者 ５５ ガスタービン設備 ５７ 燃料電池設備 ５８ 都市ガス導管 ６１，７７ ＬＮＧ ６２ 空気 ６３ 空気圧縮機 ６６ 再生器 ６７ ＬＮＧタンク ６８ ボイルオフガス ７０ 燃焼器 ７９ 都市ガス ８０ 冷却兼温熱水発生器 ８４ 空気冷却器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000217686 電源開発株式会社 東京都中央区銀座６丁目15番１号 (71)出願人 396003711 株式会社東洋テクニカ 名古屋市東区出来町三丁目４番５号 (71)出願人 391016299 名古屋鉄道株式会社 愛知県名古屋市中村区名駅１丁目２番４号 (71)出願人 593198898 住友商事株式会社 東京都千代田区一ツ橋一丁目２番２号 (72)発明者 久角 喜徳 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 神 邦生 東京都港区六本木３丁目２番12号 日本ア イ・ビー・エム株式会社内 (72)発明者 羽田野 悦一 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央４−36−５ 株式会社東芝鶴見東芝事務所内 (72)発明者 毛利 邦彦 東京都中央区銀座６丁目15番１号 電源開 発株式会社内 (72)発明者 新井 紀男 愛知県名古屋市千種区不老町 名古屋大学 高温エネルギー変換研究センター内 (72)発明者 森 幸一 愛知県名古屋市中区栄５丁目７番14号 株 式会社東洋テクニカ内 (72)発明者 松岡 信彦 愛知県名古屋市中村区名駅１丁目２番４号 名古屋鉄道株式会社内 (72)発明者 川辺 豊明 東京都千代田区神田錦町３−11−１ 住友 商事株式会社内 Ｆターム(参考） 5G066 AA04 HB02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インフラストラクチャを構成する流体の
   配管網に、電力移送ケーブルと情報ネットワーク形成用
   の光ファイバとを付加させてエネルギ情報供給ネットワ
   ークを形成し、 発電とともに熱利用も行う設備で発生した電力ならびに
   冷熱温熱エネルギを、これらの設備に近接する建物に、
   該エネルギ情報供給ネットワークを介して供給すること
   を特徴とするエネルギおよび情報の供給方法。
2. 【請求項２】 前記エネルギ情報供給ネットワークが鉄
   道路線に近接した箇所で、電力ケーブルと光ファイバと
   を取り出し、該鉄道路線のインフラストラクチャを用い
   た独自の配電経路を構築して、既存の配電網を利用する
   ことなく電力を供給することを特徴とする請求項１記載
   のエネルギおよび情報の供給方法。
3. 【請求項３】 前記電力移送ケーブルと光ファイバと
   は、前記流体の配管網に設けられた分岐コンセントによ
   って、顧客に接続されることを特徴とする請求項１また
   は２記載のエネルギおよび情報の供給方法。