大阪大学のエネルギー消費分析と対策ems.ou.u-fukui.ac.jp/smanage/nagoyak/handai_energy_consume_check.pdf目標...
TRANSCRIPT
140313大阪大学
環境・エネルギー管理部特任講師 大橋巧
大阪大学のエネルギー消費分析と対策
－総合大学における省エネルギー戦略－
名古屋大学エネルギーマネジメント研究・検討会
2
大学の環境負荷低減を推進するため、本部事務機構内に総長直下のトップマネジメント体制による環境・エネルギー管理部を2011年６月に立ち上げ。専任6名（事務含む）。
・学内のエネルギー管理、調査、分析
・省エネルギー・低炭素化施策の策定、支援
・ESCO事業の推進 など
大阪大学 環境・エネルギー管理部
大阪大学について
・1931年創立・構成員 教員約3,100人（常勤）
職員約2,900人（常勤）
在学生約25,000人（学部・大学院・留学生合計）
・延床面積 約98万㎡
〈エネルギーを考える上での特徴〉→理科系の部局の比率が高い・工学系の学部として工学部と基礎工学部の
２学部を有し、入学者数の合計1,314名・核物理研究ｾﾝﾀｰ、ﾚｰｻﾞｰｴﾈﾙｷﾞｰ学研究ｾﾝﾀｰ、
微生物病研究所、産業科学研究所等、理科系研究所多数
大阪大学概要
3
大阪大学のエネルギー消費実態
■各部局の延床面積と一次エネルギー消費量
【一次エネルギー原単位(H23年度）】
大規模施設（カテゴリーⅢ）：5,738 MJ/㎡・年理科系 （カテゴリーⅡ）：2,413 MJ/㎡・年文科系 （カテゴリーⅠ）： 765 MJ/㎡・年
カテゴリー分類
y = 2.47 x - 2082.57 R² = 0.97
y = 0.59 x + 2765.69 R² = 0.87
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
0 50,000 100,000 150,000
一次
エネ
ルギ
ー消
費量
（GJ
/年）
延床面積（㎡）
大規模施設（カテゴリーⅢ）
理科系（カテゴリーⅡ）
文科系（カテゴリーⅠ）
カテゴリー 建物分類
カテゴリーⅠ（文科系）
文科系・文科系研究施設
本部・福利施設・共同施設
カテゴリーⅡ 理学系
（理科系） 医学系
歯学系
薬学系
工学系
基礎工学系
情報科学系
生命機能系
理科系研究施設
カテゴリーⅢ 医学部附属病院
（大規模施設） 全国共同利用施設 核物理研究センター、サイバーメディアセンター、レーザーエネルギー学研究センター
部局名称
文科系学部・研究科（文学・人間科学・外国語学・法学・経済学）、言語文科研究科、社会経済研究所等
本部事務機構、保健センター、福利会館、総合学術博物館等
理学部、理学研究科
医学部、医学研究科
歯学部、歯学研究科、歯学部附属病院
薬学部、薬学研究科
工学部、工学研究科
基礎工学部、基礎工学研究科
情報科学研究科
生命機能研究科
微生物研究所、産業科学研究所、蛋白質研究所、接合科学研究所、免疫フロンティア研究センター、理科系研究センター等
医学部附属病院
３倍以上
２倍以上
一般事務所：1,880MJ/㎡・年 （財）省エネルギーセンター：ビルの省エネルギーガイドブック,2011.7
4
カテゴリー毎にエネルギー消費密度に大きな違いがある。→省エネアプローチも異なる。 ※詳細は文献１）に示す
■大阪大学における延床面積と年間一次エネルギー消費量の割合（H23年度）
ｶﾃｺﾞﾘｰ
Ⅰ
24%
ｶﾃｺﾞﾘｰ
Ⅱ
58%
ｶﾃｺﾞﾘｰ
Ⅲ18%
17%
7%
6%
11%
4%2%15%
5%1%
2%
13%
12%
6%文科系・文科系研究施設
本部・福利施設・共同施設
理学系
医学系
歯学系
薬学系工学系
基礎工学系
情報科学系
生命機能系
理科系研究施設
医学部附属病院
全国共同利用施設
ｶﾃｺﾞﾘｰ
Ⅰ7%
ｶﾃｺﾞﾘｰ
Ⅱ53%
ｶﾃｺﾞﾘｰ
Ⅲ40%
4% 3%5%
8%
3%2%
15%
4%1%2%13%
23%
17%
文科系・文科系研究施設
本部・福利施設・共同施設
理学系
医学系
歯学系
薬学系
工学系
基礎工学系情報科学系
生命機能系理科系研究施設
医学部附属病院
全国共同利用施設
延床面積の割合年間一次エネルギー消費量
の割合
文科系
理科系
大規模施設 文科系
理科系
大規模施設
5
大阪大学のエネルギー消費実態
※詳細は文献１）に示す
01002003004005006007008009001,000
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
平成１１年度
平成１２年度
平成１３年度
平成１４年度
平成１５年度
平成１６年度
平成１７年度
平成１８年度
平成１９年度
平成２０年度
平成２１年度
平成２２年度
平成２３年度
平成２４年度
延床
面積
（千
㎡）
一次
エネ
ルギ
ー消
費量
（TJ
/年）
6
■大阪大学の一次エネルギー消費量推移
吹田キャンパス（83％）
豊中キャンパス（15％）
延床面積
箕面キャンパス（2％）
一次エネルギー消費量と延床面積の推移
-10％
※（ ）内の数値は平成24年度の一次エネルギー消費量の割合
延床面積比率
吹田キャンパス：69％
豊中キャンパス：24％
箕面キャンパス：7％
大阪大学のエネルギー消費実態
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
平成１１年度
平成１２年度
平成１３年度
平成１４年度
平成１５年度
平成１６年度
平成１７年度
平成１８年度
平成１９年度
平成２０年度
平成２１年度
平成２２年度
平成２３年度
平成２４年度
一次
エネ
ルギ
ー消
費量
原単
位
（M
J/㎡
・年
）
7
吹田キャンパス
３キャンパス合計
豊中キャンパス
箕面キャンパス
1,526
613
各キャンパスの一次エネルギー消費量原単位の推移
理科系 大規模施設
各キャンパスの延床面積の割合
文科系
理科系／文科系の占有比率が大学キャンパスの一次エネルギー消費量に大きな影響を与える
■大阪大学の一次エネルギー消費量原単位
大阪大学のエネルギー消費実態
2,942 MJ/m2年
■部局分類ごとの一次エネルギー消費量原単位（H23年度）
6491,036
2,2971,9592,082
2,7132,611
2,2752,133
3,5562,620
4,903 7,388
0 2,000 4,000 6,000 8,000
文科系・文科系研究施設
本部・福利施設・共同施設
理学系
医学系
歯学系
薬学系
工学系
基礎工学系
情報科学系
生命機能系
理科系研究施設
医学部附属病院
全国共同利用施設カ
テゴ
リーⅠ
カテ
ゴリ
ーⅡ
カテ
ゴ
リーⅢ
一次エネルギー消費量原単位（MJ/㎡・年）
電力
都市ガス
大規模施設（ｶﾃｺﾞﾘｰⅢ）
理科系（ｶﾃｺﾞﾘｰⅡ）
文科系（ｶﾃｺﾞﾘｰⅠ）
8
大阪大学のエネルギー消費実態
※詳細は文献１）に示す
震災以降の対策と省エネルギー実績
9
■大阪大学の一次エネルギー消費量原単位の推移
H11年度
H12年度
H13年度H14年度
H15年度H16年度
H17年度H18年度
H19年度H20年度
H21年度
H22年度（基準）
H23年度
（-8.5％）
H24年度
（-13.5％）2,400
2,500
2,600
2,700
2,800
2,900
3,000
3,100
650,000 750,000 850,000 950,000一次
エネ
ルギ
ー消
費量
原単
位（
MJ/㎡
・年
）
延床面積（㎡）
H19年度は大阪外国語大学（箕面キャンパス）の統合による影響
一次エネルギー消費量原単位推移（床面積当たりのエネルギー消費量）
■目標 →社会要請に合わせ最大使用電力（ピーク電力）の抑制が主目的
（≠エネルギー消費量削減・CO2排出量削減）
・夏季（7～9月） 最大使用電力 平成22年度比 15％削減
・冬季（12～3月） 最大使用電力 平成22年度同月比 10％削減
10
【平成23年度】
【平成24年度】
各キャンパスとも目標をほぼ達成
（7月9日以前は15％削減）
・夏季（7～9月） 最大使用電力 平成22年度比 10％削減
・冬季（12～3月） 最大使用電力 平成22年度比 5.6％削減
（政府が見込む定着節電分）
各キャンパスとも目標をほぼ達成
震災以降の対策と省エネルギー実績
■対策
・電力可視化システム（見える化）の活用学内ポータルサイトにて、主要建物単位(計246箇所計測）でリアルタイムに電力量が閲覧できるシステム（H23年６月に導入）
前年最大値
目標ライン
※H23年度はハード的対策は一部で、空調設定温度緩和・照明間引き・実験のスケジュール変更・自家発電機の活用等、使用抑制対策がメイン
11
震災以降の対策と省エネルギー実績
■全学ディスプレイシステム「O+PUS」※によるリアルタイム表示
12
※学生食堂や大学本部エントランスなどに設置されている大型ディスプレイ
震災以降の対策と省エネルギー実績
普段から目に触れる場所での表示
電力可視化システムのデータ分析
13
■大阪大学の電力消費実態（H23年度）
0
10
20
30
40
50
60
70
0:00
2:00
4:00
6:00
8:00
10:0
012
:00
14:0
016
:00
18:0
020
:00
22:0
0
電力
消費
（W
/㎡）
0
10
20
30
40
50
60
70
0:00
2:00
4:00
6:00
8:00
10:0
012
:00
14:0
016
:00
18:0
020
:00
22:0
0
0
10
20
30
40
50
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0:00
2:00
4:00
6:00
8:00
10:0
012
:00
14:0
016
:00
18:0
020
:00
22:0
0
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
1月1日
0
10
20
30
40
50
60
70
0:00
2:00
4:00
6:00
8:00
10:0
012
:00
14:0
016
:00
18:0
020
:00
22:0
0
電力
消費
（W
/㎡）
0
10
20
30
40
50
60
70
0:00
2:00
4:00
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012
:00
14:0
016
:00
18:0
020
:00
22:0
0 0
10
20
30
40
50
60
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0:00
2:00
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6:00
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10:0
012
:00
14:0
016
:00
18:0
020
:00
22:0
0
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
1月1日
平日
休日
→1月1日のデータから、人の活動に関わらず発生する電力消費が、３６５日、
終日一定量の存在することが推察できる。
文科系 理科系大規模施設
1月1日
1月1日
1月1日
1月1日
1月1日
1月1日
7月
7月
7月
（病院、核物、ﾚｰｻﾞｰ、ｻｲﾊﾞｰ）
大阪大学の電力ロードカーブ
※電力は大阪大学の一次エネルギー消費量の約85％を占める
※詳細は文献１）に示す
0
5
10
15
20
25
30
35
40
450:
001:
002:
003:
004:
005:
006:
007:
008:
009:
0010
:00
11:0
012
:00
13:0
014
:00
15:0
016
:00
17:0
018
:00
19:0
020
:00
21:0
022
:00
23:0
0
電力
消費
（kW
/㎡）
14
①ベース分（人の活動量とは関連しない・24時間稼働機器）
②活動分
下図の面積が電力量（W×h）となる。
■年間電力使用量内訳の推計
③空調分（24h空調除く）
ある月のロードカーブ
空調需要が最も少ない月のロードカーブ
電力可視化システムのデータ分析
15
■年間電力使用量内訳推計
16％
71％
13％
①ベース分
②活動分
③空調分（24H空調除く）
（参考）標準的事務所
空気調和・衛生工学会「都市ガスによるコージェネレーションシステム計画・設計と評価」1994.6より作成
大阪大学全体
79％
16％
5％
①ベース分
②活動分
③空調分（24H空調除く）
45％
43％
12％
①ベース分②活動分
③空調分（24H空調除く）
77％
17％
6％
①ベース分
②活動分3％
88％
9％
①ベース分
②活動分
③空調分（24H空調除く）
③空調分（24H空調除く）
文科系理科系大規模施設
ベース分が非常に大きい
※詳細は文献１）に示す
電力可視化システムのデータ分析
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
節電前 節電後
電力
消費
量(G
Wｈ
/年）
(2010.4～2011.3) (2011.7～2012.6)
16
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
6:00
7:00
8:00
9:00
10:0
011
:00
12:0
013
:00
14:0
015
:00
16:0
017
:00
18:0
019
:00
20:0
021
:00
22:0
023
:00
電力
消費
（kW
/㎡）
ベース分
変動分
吹田キャンパス年間電力消費量
ベース分削減率：2.7％
変動分削減率：11.4％
・ピーク抑制対策としては変動分の対策は重要。・一方でエネルギー消費量・CO2排出量・電気代削減のためにはベース分の対策がポイント。しかし削減率は低い。
■節電実績
電力可視化システムのデータ分析
17
今年度の省エネルギー対策
■今年度夏季の省エネルギー目標
関西電力の値上げにも対応すべく、ピーク電力（kW）削減に加え、
使用電力量（kWh）の削減を第一に掲げる。
【目標】①使用電力量 平成22年度比 20％削減
②ピーク電力 平成22年度比 8.7％削減の確実な実施
目標ライン
■対策➢電力可視化システムでの
積算電力量の確認機能の追加➢パンフレットによる周知
(定着節電分）
18
今年度の省エネルギー対策
➢ポスターの掲示
➢各部局へのキャラバン活動（取り組み状況の調査）
➢学内説明会の開催
教職員・学生向けセミナー 教授会
大阪大学の省エネルギー戦略
①文科系施設（カテゴリーⅠ）：765 MJ/㎡・年
・エネルギー原単位が少ない。・電力ロードカーブは一般的なオフィスビルに近い。
最新オフィスビルなどで導入される省エネ技術の活用
21
• 1928年3月（築86年）、旧制浪速高等学校の校舎として建築、その後大阪大学旧教養部として使用。
• アールデコ調の意匠
• 2004年に国の登録有形文化財に。
• 大阪大学創立80周年記念事業の一環として、本学のシンボルおよびエコ改修モデル施設として2011年に改修
• 延床面積：4,421㎡
• 第23回BELCA賞受賞（H26年ベストリフォーム部門）
エコ改修モデル－大阪大学会館－
①文科系施設（カテゴリーⅠ）
22
【省エネ】
1. シーリングファン
2. 置換換気：講堂(2層)で採用。ただし各階別床吹出、客席後部壁面吸込。
3. 建物断熱強化：廊下等の共用部分を除く居室部分
4. 複層ガラス：従来のサッシの内側に追加。新規設置部位には気密サッシ。
5. 全熱交換器
6. 高効率照明 講堂をほぼ全面LED、他もLED及び高効率蛍光灯を採用
7. 照明器具の昼光センサー・人感センサー制御
8. 換気量のCO2制御：講堂で採用
9. 高効率ビルマルチエアコン
10. エネルギーの可視化
※ひさしなど外表面日射制御は文化財としての制約から、階段室を使用した自然換気は階段室上部にスペースがないこと、地中熱源ヒートポンプやクールチューブ工期・地盤の問題から採
用できず。
■省エネルギー改修 概要
①文科系施設（カテゴリーⅠ）
23
【省エネ】対策によるエネルギー消費量
予測 実績
※山口容平，下田吉之，水野稔：居住者の行動を基準としたオフィスビルの熱・電力需要シミュレーションモデルの開発，空気調和・衛生工学会論文集，93号(2004-4)，pp.37-47
・業務用建物エネルギーシミュレーションモデルを利用。
・スケジュールに応じた照明・電気機器エネルギー消費計算と、気象データ（拡張アメダス大阪標準年）による動的熱負荷計算＆冷暖房エネルギー消費計算、PV発電電力計算
①文科系施設（カテゴリーⅠ）
24
設置場所太陽電池容量[kW]
大阪大学会館 20共通教育科学棟 10共通教育物理棟 37.8
共通教育自然科学棟 20
共通教育管理講義棟 10
共通教育講義棟B-1 30共通教育講義棟B-2 30合計 157.8
【創エネ】太陽光発電設備の大規模導入
当該建物の屋上は荷重・面積等の問題から限界があり
周辺建物の屋上も利用することで合計157.8kWを確保。
①文科系施設（カテゴリーⅠ）
25
• 電力自給率
50％（予測）→ 85％（2012年実績）
• 省エネルギー手法と併せ、外部エネルギー依存を
69％削減（予測）→ 91％削減（2012年実績）
①文科系施設（カテゴリーⅠ）
26
毎年、学部１回生向け共通教育講義（テーマ：大学の省エネルギー）を本施設で開催。本施設を生きた教材として活用。
①文科系施設（カテゴリーⅠ）
②理科系施設（カテゴリーⅡ）：2,413 MJ/㎡・年
・ベース電力が多い（約77％）・どこでエネルギーが消費されているか掴みにくい
まずは調査・・・
28
■某研究室においてコンセント回路単位で実測
用途 ：生物科学系研究室床面積 ：343.2㎡竣工 ：平成21年3月（設備含む全面改修）
2,6852,413
3,346
2,6052,718
2,130
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
平成22年度 平成23年度
年間
一次
エネ
ルギ
ー消
費量
（M
J/㎡
・年
）
本研究室（実績値）
大阪大学理科系施設の平均（実績値）
本研究室
（共用部を考慮した推計値）
※本研究室は運用改善で20％以上の省エネを実現している。
②理科系施設（カテゴリーⅡ）
※詳細は文献2）に示す
本研究室のエネルギー原単位は大学の理科系平均に近い
29
換気
1%事務系
ｺﾝｾﾝﾄ
15%
実験系
ｺﾝｾﾝﾄ
55%
照明10%
空調18%
0
5
10
15
20
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
電力
消費
（kW
）
0
5
10
15
20
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
0:00
12:0
00:
0012
:00
電力
消費
（kW
）
7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月
7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月
換気 実験系コンセント
照明空調 事務系コンセント
実験系コンセント換気
事務系コンセント照明空調
0
5
10
15
20
0 2,000 4,000 6,000 8,000
電力
消費
（kW）
時間 （h）
実験系コンセント換気
事務系コンセント
照明空調年間の電力消費割合
平日
休日
月ごとの時刻別平均電力消費
デュレーションカーブ
24時間稼働のフリーザー類の影響が非常に大きい
最大値の90％値を超える時間は僅か13時間、
日数では7日間
■実測結果 実測期間：2011年７月～翌年６月（節電後）
②理科系施設（カテゴリーⅡ）
※詳細は文献2）に示す
30
0
5
10
15
20
25
30
0:00
2:00
4:00
6:00
8:00
10:0
012
:00
14:0
016
:00
18:0
020
:00
22:0
0
電力
消費
（ｋ
W)
0
5
10
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30
0:00
2:00
4:00
6:00
8:00
10:0
012
:00
14:0
016
:00
18:0
020
:00
22:0
0
夏季ピーク日 冬季ピーク日
ピーク時
ピーク時空調
実験系コンセント
照明
事務系コンセント
換気
■ピーク日ロードカーブ※
5% 2% 3%
48%32% 38%
13%
8%16%
15%
16%
22%
19%43%
20%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
年間電力消費量
夏季ピー
ク時
冬季ピー
ク時
空調照明事務系コンセント実験系コンセント換気
【Wh】
・CO2排出量削減
・電気料金削減（大阪大学では、約80％が従量料金）
【W】
・電力需給の安定
②理科系施設（カテゴリーⅡ）
※節電後の実測結果をもとにシミュレーションツールBESTを利用し節電前の状態を推計。詳細は文献２）に示す
※詳細は文献2）に示す
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
年間電力消費量夏季ピーク時冬季ピーク時
年間電力消費量夏季ピーク時冬季ピーク時
年間電力消費量夏季ピーク時冬季ピーク時
年間電力消費量夏季ピーク時冬季ピーク時
年間電力消費量夏季ピーク時冬季ピーク時
年間電力消費量夏季ピーク時冬季ピーク時
削減率（％）
対策による空調用電力消費の
削減効果分
対策による空調用電力消費の
増加分
対策Ⅰ対策Ⅱ
対策Ⅲ対策Ⅳ
対策Ⅴ
31
【対策Ⅰ】照明500～800Luxを300Luxに低減
【対策Ⅱ】換気風量を50％低減
全熱交・平均1.4回/h相当へ
【対策Ⅲ】コンセントの節電
実測に基づき事務系19％削減実験系12％削減
【対策Ⅳ】フリーザーの設定温度緩和
【対策Ⅴ】空調の設定温度緩和
夏：26→28℃冬：22→20℃
【上記対策を全て実施】
■シミュレーション※を用いた各種省エネルギー対策の試算結果
年間では効果低い 照明・換気・コンセントの努力で、設定温度変更と同等の効果が得られる。
②理科系施設（カテゴリーⅡ）
※動的熱負荷計算ツール・ＢＥＳＴ
対象：生物科学系研究室
※詳細は文献2）に示す
32
■フリーザー類の設定温度変更による節電量
（生物科学系研究室での実測結果）
※実測日：通常時5/29・12:00～5/30・12:00の24時間、設定温度変更時5/30・12:00～5/31・12:00の24時間
使用実態が比較的近い条件下で測定
（設定温度）
②理科系施設（カテゴリーⅡ）
0%
20%
40%
60%
80%
100%
n月の
月電
力消
費量
換気
照明
コンセ
ント
その他
空調
Step1
Step1で推計した「照明・換気」
の状態をBEST内で与える。
「コンセントその他」の負荷密度
（W/㎡）を変数として与え、
月電力消費量の総量が合致す
るポイントを特定することで、
「空調」／「コンセントその他」の
割合を求める。設備台帳
より推計
Step2BESTを利用
実績値
換気
照明
Step1で推計した「照明・換気」の状態をシミュレーションツール（BEST）に与える。「コンセントその他」の負荷密度（W/㎡）を変数として与え、月電力消費量の総量が合致するポイントを特定することで、「空調」／「コンセントその他」の割合を求める。
33
既存建物の大半では計測器の設置が十分でないため内訳の把握は困難
→シミュレーションを用いて、キャンパス規模での内訳の推計を試みた
推計する用途 ：「照明」、「空調」、「換気」、「コンセントその他」の４用途
方 法 ：設備台帳、各月のエネルギー消費量、建物全体の時刻別電力ロードカーブ程度の「一般的に入手が容易な情報」を用いて内訳を推計する
想定する建物 ：大学施設に多い個別熱源（主としてEHP）
シミュレーションを用いることで
コンセント負荷を逆算
※詳細は文献５）に示す
②理科系施設（カテゴリーⅡ）
34
ベース分はどの機器の影響が大きいのか？
24時間稼働実験機器の定格消費電力容量比率（大阪大学全体）
H24年度に実施した機器調査結果から、年間を通して24時間稼働する機器を抽出。定格消費電力容量比率のため実際の内訳とは差違があるが、「ベース分」の内訳は主にこれらの機器と、これらを冷却するために年間にわたり長時間運転されている空調等であると推測される。
4%7%
5%
6%
37%
27%
6%8%
家庭用冷蔵庫
超低温フリーザー（－80℃以下）その他
パソコン
実験機器
（500W/台以上）
冷蔵庫・保冷庫・冷凍冷蔵庫類
冷凍庫・ﾌﾘｰｻﾞｰ(0℃～－80℃未満)
サーバー・
大型計算機類
実験機器・備品類の保有状況調査を実施
②理科系施設（カテゴリーⅡ）
コンセントその他（特に24時間稼働機器）の対策が大きな課題。
※詳細は文献４）に示す
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
文科
系・文
科系
研究
施設
本部
・福
利厚
生・共
同施
設
理学
系
医学
系
歯学
系
薬学
系
工学
系
基礎
工学
系
情報
科学
系
生命
機能
系
理科
系研
究施
設
医学
部附
属病
院
核物
理研
究ｾ
ﾝﾀｰ
ｻｲﾊ
ﾞｰﾒﾃﾞｨｱ
ｾﾝﾀｰ
ﾚｰ
ｻﾞｰ
ｴﾈ
ﾙｷ
ﾞｰ学
研究
ｾﾝﾀｰ
大阪
大学
平均
その他
パソコン
サーバー・大型計算機類
実験機器（500W/台以上）
超低温ﾌﾘｰｻﾞｰ（－80℃以下）
冷凍庫・ﾌﾘｰｻﾞｰ（0℃～－80℃未満）
冷蔵庫・保冷庫・冷凍冷蔵庫類
家庭用冷蔵庫
35
24時間稼働実験機器の定格消費電力容量比率（部局別）
ベース分はどの機器の影響が大きいのか？
②理科系施設（カテゴリーⅡ）
※詳細は文献４）に示す
③大規模施設（カテゴリーⅢ）：5,738 MJ/㎡・年（病院・全国共同利用施設）
・24h稼働の実験機器（サーバ・加速器など）等のエネルギー消費が非常に多い。
・一方で大半が中央熱源方式で削減ポテンシャルがある。
ESCO事業の推進
ESCO事業（Energy service company）とは ・・・光熱費の削減保証付きの省エネ改修
37
阪大での実施タイプ
③大規模施設（カテゴリーⅢ）
〈いずれも主には空調用中央熱源周辺の改修〉
38
①核物理研究センター【公募結果】初期投資費：約1億円
削減保証額：約1,300万円/年（最優秀提案：アズビル）
②医学部附属病院【公募結果】初期投資費：約8.3億円（国内最大級）
削減保証額：約2億2,200万円/年（最優秀提案：関電ｴﾈﾙｷﾞｰｿﾘｭｰｼｮﾝ＋高砂熱学工業）
■平成24年度公募
■平成25年度公募
③レーザーエネルギー学研究センター【公募結果】初期投資費：約1.8億円（内1/3～1/4は補助金※）
削減保証額：約3,900万円/年（最優秀提案：三機工業）
大学全体のCO2排出量約９％
削減に相当
※国土交通省「住宅・建築物省エネ改修等推進事業」
③大規模施設（カテゴリーⅢ）
39
・上限額：8.56億 （ギャランティード型としては国内最大級）
・資金は財政投融資※を利用 （ESCO事業への活用は全国初）
・従来型の設備改修提案に加え、BEMSを含めた中央監視・自動制御設備更新を指定改修工事とし、どううまく動かすかの技術も積極的に競う事業に。
※（財）国立大学財務・経営センターが貸付ける「施設費貸付事業」
■大阪大学医学部附属病院 ESCO事業の概要
国内の大手ESCO事業者６社から参加表明。
【事例紹介】大阪大学医学部附属病院
・平成５年竣工（築２０年）
・病床数：1,076床
・熱源容量：4,250USRT
③大規模施設（カテゴリーⅢ）
40
保証値（病院全体に対して）
・二酸化炭素 ：約３０％削減
・一次エネルギー ：約２８％削減
■医学部附属病院ESCO事業 提案結果
ｶﾃｺﾞﾘｰ
Ⅰ7%
ｶﾃｺﾞﾘｰ
Ⅱ
53%
ｶﾃｺﾞﾘｰ
Ⅲ40%
4% 3%5%
8%
3%2%
15%
4%1%2%13%
23%
17%
文科系・文科系研究施設
本部・福利施設・共同施設
理学系
医学系
歯学系
薬学系
工学系
基礎工学系情報科学系
生命機能系理科系研究施設
医学部附属病院
全国共同利用施設
大阪大学の一次エネルギー消費量の割合
文科系
理科系
大規模施設
≒文科系分削減に相当（約22万㎡）
H11年度
H12年度
H13年度H14年度
H15年度H16年度
H17年度H18年度
H19年度H20年度
H21年度
H22年度（基準）
H23年度
（-8.5％）
H24年度
（-13.5％）2,400
2,500
2,600
2,700
2,800
2,900
3,000
3,100
650,000 750,000 850,000 950,000一次
エネ
ルギ
ー消
費量
原単
位（
MJ/㎡
・年
）
延床面積（㎡）
大阪大学の一次エネルギー消費量原単位
今年度末に３事業の改修工事が全て完了。更なる省エネを目指す。
③大規模施設（カテゴリーⅢ）
41
■医学部附属病院における大学独自の熱源シミュレーションツールの開発
位置付け 評価ケース 概 要
平成21年度 熱源更新前
平成22年度 RA-1更新
平成23年度RA-2，RA-4-1更新（2.2におけるシミュレーション結果）
平成23年度を基準に，一次側の往・還ヘッダー間のバイパス逆流による冷水往温度上昇を解消するため，二次側流量を満たす熱源台数を運転
ケース1RA-1，RA-2の冷却水流量不足を解消（3.1（2）の能力低下を改善）
ケース2 「ケース1」+ボイラの運転台数適正化
ケース3「ケース2」+RA-3，RA-4-2更新（熱源台数制御を行わない平成24年度の運転方法）
ケース4「ケース3」+熱源制御の最適化（過流量制御型のターボ冷凍機をベース機とした熱源台数制御、一次側・二次側変流量制御）
ケース5 「ケース4」+ボイラ更新（BS-1-1～7）
ケース6 「ケース5」+熱回収チラー（RA-5）を導入
現状の運用フォルトの定量化
ESCO実施による効果予測
過去実績の定量化
基準ケース
実績より50％改善
設定値（5℃差）に改善
熱回収チラー導入前 ケース7 ケース9
熱回収チラー導入後 ケース8 ケース10
冷水送水温度差
106.7103.5
94.410099.898.0
88.5
77.374.872.767.2 65.4
71.5 70.0
0.46
0.56
0.670.630.630.64
0.71
0.820.850.870.89
0.950.91
0.97
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0
50
100
150
200
250
300
350
400
平成21年度
平成22年度
平成23年度
基準ケース
ケース1
ケース2
ケース3
ケース4
ケース5
ケース6
ケース7
ケース8
ケース9
ケース10
総合エネルギー効率[－]
一次エネルギー消費量[TJ/年]
補機電力 CGSボイラ 温水製造熱源冷水製造熱源 総合エネルギー効率
※図内に記載の一次エネルギー消費量の数値は基準ケースを100とした場合の割合を示す
シミュレーション結果
評価ケース
【感度分析】
過流量型ターボ冷凍機や冷主運転の熱回収チラーを設置している本施設におけて送水温度差が改善が削減効果にどう影響するか検証
※詳細は文献３）に示す
③大規模施設（カテゴリーⅢ）
今後の運用改善の検証や更なる改修検討にも役立てられるツールとして
ご清聴ありがとうございました。
1. 大橋巧,宮崎正幸,下田吉之：大規模総合大学施設のエネルギー消費実態に関する研究 電力日負荷曲線の実測データを用いた大阪大学のエネルギー消費特性分析，日本建築学会環境系論文集，Vol.78，No.684，pp.193-201，2013.2
2. 大橋巧,宮崎正幸,下田吉之：理科系研究施設の電力消費実態と省エネルギー手法の定量評価，日本建築学会環境系論文集，Vol.78，No.688，pp.529-536，2013.6
3. 大橋巧,服部勇紀,下田吉之：シミュレーションを利用した病院施設熱源設備の運用フォルト定量化と改修による省エネルギー効果予測, 空気調和・衛生工学会論文集, No.199, 2013.10
4. T. Ohashi and Y. Shimoda; Energy Saving Strategy of Large-Scale University Facilities, 2014 ASHRAE Winter Conference, NY-14-C007, 2014.1
5. 大橋巧,宮崎正幸,宅康平,下田吉之：理科系研究施設におけるエネルギー消費内訳の推計，日本建築学会環境系論文集，Vol.79，No.699，2014.5 (in printing)
【関連論文（査読付）】
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