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知っていました?!「エネファーム」はカーボンニュートラルの実現に貢献します!

カーボンニュートラルや低炭素化・脱炭素化が世界的な潮流となり、国や企業といった大きな枠組みで検討や取り組みが加速しています。
わたしたちひとりひとりがカーボンニュートラルの実現に向けて取り組めることのひとつに、エネファームの活用があります。
エネファームの活用が、カーボンニュートラルの実現を目指す社会にどのように貢献していくのか。今回、みなさんに解説していきます。

カーボンニュートラルとは

カーボンニュートラルが意味するもの

2020年10月、政府は、2050年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする「カーボンニュートラル」の実現を目指すことを表明しました。
実際には、この温室効果ガスの排出を完全にゼロにすることは現実的ではないため、排出分と同じ量を「吸収」または「除去」することで、差し引きゼロ(中立=ニュートラル)を目指すことが示されています。

2050年までに実現を目指す理由

そもそもなぜ2050年までなのでしょうか?それは、温暖化の新しい枠組みとなった「パリ協定(2015年)」において、右記の長期目標が掲げられたことがきっかけとなっています。

さらに、国連気候変動に関する政府間パネル(IPCC)においても、パリ協定で掲げられた気温上昇1.5℃の努力目標の達成には2050年頃までにカーボンニュートラルを実現する必要があるとの見解が発表されました。

これらが「2050年」までに実現を目指す理由です。

このような背景を踏まえ、2021年4月に、2050年に向けたトランジション(移行)期の取り組みとして、2030年温室効果ガス削減目標(NDC)46%が政府から表明されました。

温室効果ガスの種類
パリ協定における長期目標

◆出典:経済産業省 資源エネルギー庁ウェブサイト
 「カーボンニュートラル」って何ですか?(前編)~いつ、誰が実現するの?
 をもとに作成

温室効果ガス削減のイメージ

◆出典:経済産業省 資源エネルギー庁 第6次エネルギー基本計画 資料をもとに作成

カーボンニュートラル実現に向け日本が示す方向性

省エネの徹底と非化石エネルギーの導入拡大

産学官が連携し、カーボンニュートラルの実現に取り組む日本。具体的にカーボンニュートラルの実現に向けて、どのような方向性が示されているのでしょうか。資源エネルギー庁が公表している資料によれば、

・省エネ強化
・非化石エネルギーの導入拡大

この2つの方向性を大きな柱として、温室効果ガスの差し引きゼロとするカーボンニュートラルの実現を目指すことが示されています。

カーボンニュートラルに向けた取り組みの方向性

◆出典:経済産業省 省エネルギー小委員会(第35回)資料をもとに作成

では、ここからは、カーボンニュートラルの実現に向けて
エネファームが果たす役割について見ていきましょう。

カーボンニュートラル実現に向けたエネファームの貢献(省エネ強化)

政府が示す「省エネ強化」と「非化石エネルギーの導入拡大」の双方において、エネファームの貢献が期待されています。

エネファームはCO₂削減に効果を発揮

ガスに含まれる水素と空気中の酸素で発電するエネファームは、発電時に発生する熱でお湯を沸かすことができ、給湯に利用できるなどエネルギーを有効活用できる省エネ効果の高い機器です。エネファームを1台導入すると年間のCO2排出量※が約1トン以上削減されます。
※エネファーム製造メーカー公表値より。機種や燃料など条件により異なります。

エネファームはCO2削減に効果

総合効率に優れるエネファーム

ご自宅にエネファームなどの発電設備がない場合、火力発電所などの発電所で作られた電気を使うことが一般的ですが、発電時に生じる熱を家庭で利用することはありません。また、電気が発電所から各世帯に運ばれる間に送電ロスも発生します。

ご自宅で発電するエネファームなら、熱も利用でき送電ロスも少なくてすむため、熱と電気を合わせたエネルギー利用率は約90%にも高まります。

このことからもエネファームは、省エネ・総合効率に優れた機器であるといえます。

従来の発電とエネファームのちがい​

※LHV(高位発熱量:燃料をさせた時に生成する水蒸気の凝縮潜熱を発熱量に含めない発熱量)基準。エネファーム製造メーカー公表値より。エネファームの数値は、機種によって異なります。

カーボンニュートラル実現に向けたエネファームの貢献(非化石エネルギーの導入拡大)

将来的には、エネファームの利用が非化石エネルギーの導入拡大にも貢献

エネファームの燃料は都市ガスやLPガスです。都市ガスではメタネーション※、LPガスではグリーンLPガス※のような非化石エネルギー※である合成燃料による燃料自体の低炭素化・脱炭素化が検討されています。エネファームの利用は、省エネを強化しながら非化石エネルギーを有効利用する方法として期待されています。

また、エネファームで培った技術は純水素型燃料電池の製品化につながっています。エネファームは水素社会にも貢献します。

主な非化石エネルギー​​

◆出典:経済産業省 省エネルギー小委員会(第35回)資料 及びグリーンイノベーション戦略推進会議(第8回)資料をもとに作成

※メタネーション:水素とCO2から、都市ガス原料の主成分であるメタンを合成することをいう。メタネーションにより合成したメタンは「カーボンニュートラルメタン」「合成メタン」「イーメタン」と呼ばれる。「カーボンニュートラルメタン」の利用により排出されるCO2と回収されたCO2がオフセット(相殺)されるため、「カーボンニュートラルメタン」の利用では大気中のCO2は増加しない。メタネーションにより合成されるメタンは、都市ガス導管などの既存インフラ・既存設備を有効活用でき、社会コストの抑制が可能であり、効率的な脱炭素化手段として大きなポテンシャルがある。

※グリーンLPガス:水素とCO2を合成反応させたりバイオガスを改質して生成するプロパン・ブタンのことをいう。グリーンLPガスの利用では、排出されるCO2と回収されたCO2がオフセット(相殺)されるため、大気中のCO2は増加しない。合成反応や改質により生成されるグリーンLPガスは既存インフラ・既存設備を有効活用できるとともに社会コストが抑制でき、効率的な脱炭素化手段としてのポテンシャルが期待される。

※非化石エネルギー:メタネーションやグリーンLPガスのような合成燃料や、太陽光や水力、原子力のような非化石電気、水素などが含まれる。

電力の需給バランス維持に貢献するエネファーム

昨今、節電要請がニュースになるなど、電力への関心が高まっています。この背景には、電力は常に需給バランスを最適化するようコントロールしなければならないという実情があります。

非化石エネルギーである太陽光などの再生可能エネルギーの発電が増えていますが、これらの発電量は天候や日照などにより左右されます。例えば、曇った日や夜間に電力需要が増えた場合、需給バランスを維持するため、火力発電の焚き増しなどが必要となります。

天候や日照などに左右されず安定的に発電するエネファームは、火力発電の焚き増しの抑制に寄与するため、電力の需給バランス維持にも貢献します。

電気力需給のイメージ​​

◆出典:経済産業省 資源エネルギー庁ウェブサイト
 再エネの大量導入に向けて~「系統制約」問題と対策をもとに作成

将来的な電力の安定化にもエネファームは貢献する

みなさんは、VPPという言葉を聞いたことがありますか。VPPとはバーチャルパワープラント(Virtual Power Plant)の略です。分散して存在する太陽光発電やエネファームなどのエネルギーリソースをたばねて遠隔でコントロールし、仮想(バーチャル)の発電所のような機能を果たすもので、その仕組みの構築に向けた実証が現在進んでいます。

VPPが実現することによって
・電力の負荷平準化
・再生可能エネルギーの供給過剰の吸収
・電力不足時の供給

など電力の需給バランスにおける調整機能を果たすことで、非化石エネルギーの導入拡大に貢献することが期待されています。エネファームは太陽光発電や蓄電池などと並び、VPPのエネルギーリソースのひとつとなることに期待が高まっています。

◆出典:経済産業省 資源エネルギー庁ウェブサイト あらためて知る「燃料電池」~私にもできるカーボンニュートラルへの貢献(前編) をもとに作成

エネファームは、家庭でエネルギーを効率的に使うことに役立つだけでなく電力系統全体のバランス調整にも有用であることからも、カーボンニュートラルの実現に向けて欠かせない機器のひとつであるといえます。

系統電力安定化に寄与するエネファームの価値

万が一の停電時にもエネファームのレジリエンス※機能が活躍

※レジリエンスとは「強じん性」を意味します。

カーボンニュートラル実現に向けてはレジリエンス強化も求められていますが、エネファームは省エネ性に加え、レジリエンス機能も備えています。
万が一の停電時でも、エネファームは発電が継続※することにより、家電の使用や携帯電話の充電ができます。キッチンやお風呂でお湯を使うことも可能です。
※発電継続可能な時間・能力は機種・条件などにより異なります。

エネファームのレジリエンス機能​
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