6.3　発電はだれでもできる

　3.11大震災で，電力会社だけに電力の供給を依存していたのでは，非常時に困ってしまうことが解りました。 あるいは，電力会社の電気代が高いと感じる，電力だけでなく発電機からの排熱も利用したいなどの理由で，移動体以外でも発電設備を持つ場合があります。 それらを自家発電と呼んでいます。

［A］
　電力会社からの電力供給（商用電源という）を受けられない，あるいは受けない場合は，比較的電力が大きいときは，回転型発電機による自家発電が使われています。 自家発電には固定型と移動型および可搬型があります。 自家発電と一言にいっても，図 6.15のようにいろいろあります。

図 6.15 自家発電

　多くのビルや，工場・病院・大きな学校・公共施設など，電気の供給が途絶えるとすぐ問題が発生するところでは，多くの施設で非常用の自家発電機を備えています。 この場合，Diesel（ディーゼル）エンジンやガスタービンエンジンを使用し，備蓄されている燃料の量にもよりますが，数時間〜数日の停電に備えています。

［A］
　病院やデータ（Data）管理など，瞬時の停電も許されないところでは，商用電源の回復や機器が安全停止するまで，あるいは自家発電機が起動するまで，図 6.16のように電池でバックアップ（Back Up）して電気を供給します。 このような無停電電源設備をUPS（Uninterruptible（アンインタラプティブル） Power Supply（パワーサプライ））といいます。

図 6.16 電池でバックアップ

　UPSは，短時間の停電で支障をきたす多くの分野で使われています。 基本的には，通常は商用電源から無停電状態を必要とする機器へ電気が供給されていて，その一方で，短時間給電できる分を電池に常時充電しています。 いざ停電になると，電池にためておいた電気を交流に変換し，商用電源から自動的に切替えて供給します。 電池で機器に電気を供給している間に，非常用の自家発電機を始動させ，本格的な代替供給になります。 もちろんUPSだけで数時間持たせたりする場合もあります。
　病院などでは，表 6.5のように非常時にも切れない電源は，異なる色のアウトレット（Outlet）（コンセント）になっています。

表 6.5 非常用電源の アウトレット

［A］
　そうです，常時移動する自動車や電化されていない鉄道はもちろん，航空機あるいは動力駆動の船舶などにも，動力駆動の発電機が付いています。 ごく身近には，自転車にも人力による発電灯が付いています。
　工事現場など電力会社からすぐには電気が引けないときは，図 6.17（a）のような軽油を燃料としたDieselエンジンを動力源とする，大型の可搬型発電機を使います。

			ボンベ2本で，2時間供給可能
CGM450MK 37/45kVA，重さ約1t 新ダイワ工業HPより	YDG350VA 300/340VA，重さ86kg ヤンマーHPより	enepo EU9iGBK 900VA，重さ19.5kg 本田技研工業HPより
（a）据え置き型	（b）小型Diesel発電機	（c）ガス発電機
図 6.17　移動できる発電機

　露店や行事の出店，キャンプ（野営，英語ではキャンピング（Camping）という）でも，図 6.17（b）のような簡単に運べる発電機で明りを灯したり，器具を動かしたりしています。 小さなものは，燃料に灯油やガソリン（Gasoline）が使われます。 カセットコンロ用のブタンボンベ（Butane Bombe）（ボンベは独語）で発電できる，図 6.17（c）のようなものもあります。

　2013年の夏，福知山市の花火大会のベビーカステラを売る屋台で，発電機を稼働させたままガソリンを補給しようとして，ガソリンタンクが火炎放射器になり，3人の死者が出ました。 もちろん，花火大会は中止となりました。 これは，発電機に対する知識というよりも，屋台の主が，ガソリンという燃料に対する注意を完全に怠っていたからです。
　個人が野外で使うには，より安全なDiesel発電機やガス発電機が望ましいです。 なお，ガソリンスタンドでは，危険物取扱の有資格者を常駐させなくてはなりません。

［A］
電気の供給業者は2013年時点で，法律で6種に分けられています。

　事業所内だけで使う常時自家発電で，届け出義務がある1,000kW以上の設備は，2011年の合計で約5,400万kW（東京電力の規模に匹敵）といわれています。 この中で売電可能な余剰電力は約10%と推定されていますが，発電原価が高い割に売電価格が非常に安い（2012年で，太陽光発電の約1/6）などの面で，あまり積極的に売電されていません。

　従来，発電事業と送配電事業は，“一般電気事業者”として地域独占が認められて来ましたが，3.11大震災に伴う福島第一原子力発電所の事故をきっかけに，電力価格や原子力発電への傾斜など，地域独占の弊害が議論されました。
　2013年の電気事業法の改正では，発送電の事業を分離し，家庭など小口の電力も自分が気に入った発電事業者から自由に買えるようにする方針が打ち出され，2016年4月からは個人も発電事業者を選べるようになりました。

［A］
　需要家のすぐそばに図 6.18のように発電所を設けると，暖房や給湯などの温水供給やQ6.21で説明する吸収式冷房が使えるなどいろいろと有利な点があります。 ただ，隣接地発電は電力会社が自ら設置するというよりは，ビル（群）や工場などの所有者が設置する例が多いです。

図 6.18 隣接地発電

　隣接地で発電して，熱力学的に避けられない廃熱を，冷暖房や給湯などのエネルギー源として利用することをコジェネレェーション（Co-generation）といいます。 一言で廃熱利用といっても，家庭や工場で発電機の廃熱の効率的利用をする場合と，発電所の廃熱を地域のエネルギーとして利用する場合があります。
　一般的には，天然ガスの内燃機関やガスタービンを用いた小規模発電装置と，その廃熱を利用する構造とが一体となったシステムが，コジェネレェーションと呼ばれています。
　発電施設が需要家のそばにある利点と欠点を考えると，以下のようになります。

　民生用のコジェネレーションシステムを考える際は，一定以上の供熱需要がなければ高い効率も意味合いが薄くなってしまいます。

［A］
　冷房装置には，一般的なエアコンのような電動のコンプレッサ（Compressor）式のものとは別に，吸収式と呼ばれる方式があります。 このりくつはちょっと複雑で，直感的には理解できません。

	日本ガス協会 HPより作成
図 6.19　吸収式冷却

　図 6.19のように蒸発器内の低圧条件下で，低い温度で水を蒸発させることで，接している冷水の温度を下げ，蒸発した水蒸気は吸収器でアンモニア（Ammonia）や臭化リチウム（Lithium）などの吸収剤を用いて吸収し，それを再生器で加熱することで，水と吸収溶液に分離し，再利用するというサイクルを持つ冷却システムです。 凝縮器では，高温の水蒸気を室外の冷却塔で冷却水に戻します。
　この吸収式は，単体の冷暖房装置としても“ガス冷房”の名で知られています。 実際は家庭用として使うには，費用がかかりすぎて採算が取れず，店舗や事業所向きです。
　隣接地発電などの排気に含まれる低温の燃焼熱でも，吸収溶液から水分を分離するエネルギーに使うことができるので，結果的に排気や排水の温度を下げるのに利用できます。 稼働音が静かなので，ビルなどの大規模冷房にもかなり使われています。

［A］
　都市ガスなどを使って自前のコジェネレーションで発電した電気は，電気事業者にならないと売れません。
　日本では個人や小規模な事業者を対象にした売電制度は，2012年7月から太陽光・風力・水力（3万kW未満）・地熱・バイオマス（Biomass）の各再生可能エネルギーで発電した電気を，電気事業者が政府が決めた一定価格で買い取る法律が施行されました。
　新たな価格や買取り期間は毎年見直されますが，その買取り費用は一般の電気代に上乗せされてすべての需要家に請求されます。 2012年の買取り価格と期間は表 6.6のようになっていました。
　2014年度の改定では太陽光が下げられ，洋上風力が太陽光並に上がり，消費税分も変りました。

表 6.6　2012年の買い取り価格（1kWh 当り円，5%の消費税を含む）

買い取り価格の固定期間は，契約時から20年，10kW未満の太陽光は10年，地熱は15年

　この制度を20世紀末には早々と導入した独（Deutschland（ドイツ））では，2013年にはすでに1家庭当り1,500円も電気代の負担が増えています。
　日本では2013年5月末で，稼働中の非居住用太陽光発電の買い取り制の設備は167万kWで，太陽光発電以外を合計しても原発3基分程度の336万kWにしかなっていません。 しかし，この時点で認可を受けている非居住用太陽光発電設備1,937万kWがすべてが稼働すると，電気代は独並みに上がるかもしれません。