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SDGsについて考えよう～コージェネレーションシステムとは～
加藤学習塾ブログ
2023/03/10
みなさん、こんにちは。
今日のSDGsのテーマは「エネルギー問題」です。
昨今、化石燃料の有限性がたびたび問題視されて、クリーンなエネルギー・次世代のエネルギー開発が着目されています。
また、循環型社会の形成や3R（リサイクル・リユース・リデュース。最近では拒否を表すレフーズも足して4Rが提唱されつつある）が推奨されていますね。
今日はコージェネレーションシステムについて学びましょう。
コージェネレーションシステムとは、天然ガスを燃料としたときに、その廃熱や燃焼時に取り出される水素を用いて、ガスタービンや燃料電池で発電したり、冷暖房・給湯・工場の生産プロセスでの熱源などに活用しようというシステムです。
つまり、少しでもムダなエネルギーをなくして、なるべく多くのエネルギー源として活用しつつ、廃熱や排出ガスも抑えられるので地球温暖化の抑制につながるという環境に優しいものです。
家庭や企業・公共機関などで少しずつ導入されています。
さて、どれだけのエネルギー効率でしょうか？具体的にみてみましょう。
問い：「発電用燃料電池が付いたコージェネレーションシステムが設置されたある家庭では、天然ガスを燃焼した際に、天然ガスが元々持っていた化学エネルギーの総量を１００とすると、発電された電気エネルギーの量が４０利用できるが、廃熱から利用できる熱エネルギーの総量が分かっていないのでXとする。ただし、送電ロス・排出ガスなどで利用されないエネルギーもあるとする。今、このコージェネレーションシステムによって発電された電力を用いて、消費電力４０Wの照明器具を連続して10分間使ったとき、そのときのコージェネレーションシステムの廃熱から利用された熱エネルギーの総量が３００００Jであった。Xを求めよ。また、利用された電気エネルギー・熱エネルギーの総量のエネルギー効率はいくらですか」
消費電力４０Wの照明器具を連続して10分間使ったときの消費電力量は、４０W×（１０×６０秒）＝２４０００Jです。
よって、２４０００：３００００＝４０：５０なので、X＝５０になります。
また、エネルギー効率は（４０＋５０）÷１００×１００＝９０％です。
このように、コージェネレーションシステムのエネルギー効率は発電での電気エネルギーと廃熱利用の熱エネルギーを合わせると大体8割から9割のエネルギー変換効率があるみたいです。クリーンなエネルギー利用ですね。
しかし、コスト面や設備設置における技術面など、課題もあります。
普及が進むといいですね。
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