Energy problem

1 2 3

地域社会に於ける新エネ、省エネ、環境リサイクル    (2002年 牧野裕寿)

「Bo01」

2001年に開催された住まいの博覧会「Bo01」は、個人住宅、集合住宅、アパートと未来の街づくりがどうあるべきかを提案した、注目される博覧会となった。これらの施設は、閉会後も一般住宅としてそのまま利用され、実際に生活する町として機能している。

テーマは、エコロジカルな面、社会的な面、技術的な面、そして何よりもまして人間的な面において、恒久性のある住まい作りを目指したものとなっている。特にこれらの施設の建設にあたって、徹底したエネルギー使用の見直しが図られており、太陽、風, 水、そして会場となっているこの町から排出されゴミからのエネルギーを有効利用、省エネと環境に優しいエネルギーを積極的に取り入れている。

風力発電は、会場に隣接した所に設置された高さ80m、電気出力2MWのものが使用され、年間6300MWhの電気が供給される。トータルで120㎡の大きさとなる太陽電池は、建物の屋根に日よけを兼ねて設置され、年間で12MWhの電気を供給する。井戸水及び海水を利用したヒートポンプは、65-70度の温水に温められ、温水と暖房に供給される。会場では年間約400万KWh強の熱供給が考えられているが、これはこの地域の熱エネルギーバランスの85%に当る。その内、ヒートポンプによる熱供給は年間約300万KWhを見込んでいる。延べ1500㎡にもなる太陽熱温水器は、9箇所の建物に設置され、年間52万5000KWhの熱供給が見込まれるが、これはこの地域の熱エネルギーバランスの10~15%に当る。通常使われる太陽熱温水器は、各住宅毎に蓄熱用のタンクが取り付けられるが、ここでは、マルメ市の地域暖房・温水供給システムに直接接続され、蓄熱用のタンクは必要とされていない。

▼続きを読む

環境に優しい住宅作りと言うのは、この国では既に当たり前の事として考えられているが、この博覧会では、これまでの衛星都市作りよりも更に進んで環境対策が計られている。環境リサイクルの観点からゴミ、汚水、廃棄物を利用可能な資源と考え、徹底したリサイクル化が図られた。再生可能なゴミ、焼却可能なゴミ、バイオエネルギーと肥料化出来る有機系廃棄物とに分けられ、再生可能なゴミの回収(このゴミ収集車も環境に優しい車両を使用。)以外は、バキューウム搬送システムを使ったゴミ収集システムが設置され、各家庭からのゴミは、設置された生ゴミ用、燃えるゴミ用の2つの投入口からゴミ処理施設に送られる。燃えるゴミは集積所より、環境に優しい車両を使ってマルメ市の地域暖房・温水供給システムに送られ焼却されて熱エネルギーとして利用される。(スウェーデンにおいてダイオキシン問題は、高温焼却システムにより10数年前に解決済み。) 一方、汚水、生ゴミなどの有機系廃物は、バイオガス生成施設に於いてガス化が計られ、会場の天然ガスネットワークに接続されて、会場内のヨーロピアン・ヴィレッジの住宅の暖房用熱源として供給される。また、有害物質を取り除いたスライムは、農業用の肥料として利用され、その他の焼却可能なスライムは、焼却して熱エネルギーとして利用される。

省エネ対策は、上記の取り組みと合わせてトータルコンセプトによる飛躍的な改善が図られている。今回のプロジェクトでは、建坪1平方メートル当り年間105KWhのエネルギー消費を目標に、新技術、新素材、新建築様式によって、これを達成しようとしている。スウェーデンにおいては、自然環境の保護と地球温暖化を防ぐと言う命題は、大気への無駄な熱の放出や環境有害物質の排出を防ぐ事に重点を持たせている。この問題についての政府の諮問委員会である気候委員会は、2010年までに技術競争によって1平方メートル当り年間90KWhのエネルギー消費の省エネ型住宅を作る事を提案しており、今回のプロジェクトはそれ沿った取り組みである。

「Bo01」では、最高で現状の40%のエネルギー消費しかない超省エネ型の個人住宅が、2タイプ展示されており、博覧会の閉会後は個人に売却されて、その後2年間に渡ってその効果が持続されているか調査を実施する事も決められている。1つはLB型ハウスと呼ばれ、木造の建坪139平方メートルの家屋で、1平方メートル当り年間80KWhのエネルギー消費を超えないように設計されている。このハウスの特徴は、エアー・ヒートポンプによって暖房と温水供給が行われ、一部の建材には新素材だけでなく、1930年代の木製床が再利用されたり、玄関ホールにはレンガが使用されている。

もう一方は、Yxhults型ハウスと呼ばれ、断熱効果の高い軽量コンクリートを使った建坪149平方メートルの家屋で、1平方メートル当り年間100KWhのエネルギー消費を超えないように設計されている。このハウスの特徴は、地域暖房・温水供給システムを利用し、内装建築材は自然素材を使用している。

近未来都市が取り組む新エネルギーと省エネ

近年の都市開発では、非常に注目されるプロジェクトとして、ハンマルビー・シュースタードHammarby Sjöstadが建設されている。これは、ストックホルムの南地区にあり環境汚染問題にも取り上げられた古い工業地区にあった港を再開発、特に環境問題に焦点を絞って、新しい都市作りをしようというもの。この新都市開発プロジェクトは、現在スウェーデンに於いて手掛けられているものでは最大の規模のもので、総数8000戸(住民数15000~20000人)のアパートが2010年を完成予定として建設が進められている。この新都市開発コンセプトは、最新のリサイクリングシステムへの適合、良い環境、低エネルギー消費を目指している。

新エネルギーの観点からこの新都市開発を見てみると、直接的な利用として各種の新エネルギーシステムを実証試験的に使われている事が分かる。バイオエネルギーについては、暫しキッチンから消えていたガスの使用が復活している。これは、数十年に渡って家庭内の電化を進めてきた既存の都市開発とは、逆行するものだが、家庭内で日常に一番熱消費が多いキッチンのコンロ、オーブン(1台あたり年間約500kWh)の電気消費量を抑えようと言うもの。これに使用される燃料は、環境リサイクルの一環としてハンマルビー・シュースタードHammarby Sjöstadの下水処理も一手に引き受ける隣接した汚水処理場ヘンリクスダールHenriksdalの汚泥から発生させたバイオガスが使用される。成分は96~98%がメタンガスであることから、成分的には天然ガスと変わらないため、技術的な問題は無い。しかしこのバイオガスだけでは賄いきれないため都市ガス、天然ガスも使用される予定。現在既に1000台のオーブン付きコンロが設置されている。尚、ストックホルム市では、ここだけではなく他の新住宅地区にもガス化を進めている。

次に注目されるのは、スウェーデンに於いて初めて燃料電池が住宅用に使用される事である。設置される3基の内2基は、SOFC-system(Solid Oxide Fuell Cell)をデザインしたカナダのFuel Cell Technologies Corporationが、2002年8月には設置完了を予定している。このうちの1基は、180平方メートルの広さを持つアトリエ邸宅に設置され、アトリエの暖房と電力として使用される。もう1基は、集合住宅に設置され、ここの電力として使用されるが、暖房を継続させるためや停電時の予備電力としても使われる。また、集合住宅内にある集会所の暖房、そして電力にも使われる。これらの燃料電池の稼動には、バイオガスが使用される。3基目の燃料電池は、PEFC(Polymer Electrolyte Fuell Cell)タイプのもので、ハンマルビー・シュースタードの展示施設にあるガラス館1番に設置され、ハンマルビー・シュースタードの環境改善のPRに一役かう事になる。この3基の出力は各5kWの能力となっているが、燃料電池の現状でのコストは、他のものに比較して非常に高く、1.20クローナ/kw時となっている。

他方、太陽エネルギーの利用は、太陽電池の設置と太陽熱温水器の設置が行なわれている。太陽電池は、現在、2ヶ所の集会所の屋根に瓦の代わりに設置され、半透明と言う事もあって、屋根裏にも関わらず非常に明るい間取りとなっている。太陽電池の総面積は、約140平方メートルあり、総出力は11kW強の能力がある。この電力は家庭用電源として4軒の家に供給される。今後、複数の建物に太陽電池が設置される事になっているが、それらのものには従来型のタイプが使用される事になっている。太陽電池の採算性が取れるようになるのには、未だ20~30年先と言われているが、大規模な住宅建設に関わる建設会社としても環境問題を積極的に取り組む義務があると認識している事から、新エネルギー等の技術開発に協力するのは当然としている。太陽熱温水器は、総面積360平方メートルの規模をアパートの屋根に設置、この温水は125戸のアパートに供給される。この設備により年間18kWh/㎡、16%のエネルギーの節約が可能となる。トータルでは、160MWh/年のエネルギーが得られる。しかし、この太陽熱温水器は、他のエネルギーによる対処に比べて決して安価なものではなく、例えばハンマルビー・シュースタードが利用している地域暖房システムの方がはるかに低コストになっている。現状では、太陽熱温水器の大量生産設備は無く手作業に頼る部分が多いため、価格を押し上げてしまっている。

省エネと炭酸ガスの排出量の軽減と言う観点からすると公共交通機関の充実と乗用車のプールシステムは、ハンマルビー・シュースタードのかなり重要な取り組みと言って良い。ハンマルビー・シュースタードでは、相当数のパーキング・エリアを用意する事を計画しており、普段の通勤、通学は自家用車を使わずに公共交通機関の利用を奨励するため、住民が安心して駐車できるスペースを提供する。公共交通機関は、市バス、定期連絡船、そしてこの秋には、ストックホルムの西北に短時間で結ぶトラムの路線が、ハンマルビー・シュースタードまで延長される。乗用車のプールシステムは、50台の電気及びバイオガスで稼動する乗用車を購入して、会員が共同使用する。車の管理はガソリンスタンドに委託し、会員は月会費350クローナと毎回車を使用する毎に、24時間当り350クローナ(保険、燃料費、消費税、走行距離は150kmまでが含まれる。)を支払う。この乗用車のプールシステムは、最近かなり普及し始めているが、環境保全の観点から、化石燃料を使用しない組織は未だ数少ない。

インテリジェント・ハウスと言う言葉を最近よく聞くようになって来たが、省エネの重要性から既に集合住宅で使われ出している他のヨーロッパと違い、スウェーデンに於いては、あまり馴染みが無い。個人住宅と違って集合住宅は、賃貸料の中に水道代、温水代、暖房費が含まれているため、個人で節約しても直接料金の軽減に結びつかないからである。各家庭のエネルギー消費は、住人に左右されるところが85%、建築構造に因るところが15%となっている。そこで、ハンマルビー・シュースタードでは、インテリジェント・ハウスのシステムを導入して省エネを進める。このシステムが装備されるのは550戸のアパートで、近々設置が完了するが、このシステムによりブロードバンド、洗濯室のコンピュータ・ブッキング、アラームシステム、コンピュータによる暖房、水道、電気の制御等を行なう。当然、このシステムの導入により、光熱費、水道代、暖房費は別立てになるため、省エネプログラムは重要な役割を担う事になる。インターネットによるシステムへの接続が可能なため、外出時に外から暖房の調整、アラームの確認、消し忘れの電化製品のコントロール等システムへの適切な指示が行なえる。

集落単位の環境・エネルギー循環システムの試み
トレレボーリ市(Trelleborgs kommun) シムリンゲ地区(Simlinge)

このプロジェクトは、1999年秋から約1年弱の調査期間を経て、正式な市のプロジェクトとして発足した。これは、近年の深刻な環境問題に鑑み、抜本的な解決策が見出せない現状を踏まえて、出来るところから解決して行こうと言う試みである。

それは小さな村或いは集落が、それ程高度な技術を必要としなくても自然にやさしい環境循環システムが構築可能である事を証明しようとするものである。今回プロジェクトの対象となったシムリンゲ地区(Simlinge)は、25軒の住宅と2箇所の養豚場(総数350頭)を有している。農耕地は350haとなっている。

これらの施設の完成により、環境へ排出される公害物質は、年間当たり二酸化炭素536トンから89トン、二酸化窒素663kgから474kg、二酸化硫黄530kgから156kg、カドミウム0,75g/haから0,05g/ha、鉛25g/haから0,31g/ha、水銀1,5g/haから0,01g/ha、ニッケル25g/haから0,31g/ha、亜鉛600g/haから5,6g/ha、銅300g/haから0,78g/ha、クローム40g/haから0,48g/haと現状よりも減少すると試算されている。

各施設計画の概要

上下水道下水は現在、33世帯80人の家庭排水が考えられ、1日当たりの排水量は120㍑/人と試算されており、LPSシステム(Low Pressure Sewer system)によってバイオガス生成施設まで送られる。
上水は、新しく井戸をボーリングする事になるが、この水に含まれるカルシュウム、マグネシュウム、鉄、マンガン等はフィルターによって除去され、化学的な処理を施すことなく良質の飲料水を提供する事が考えられている。1日当たりの供給量は家庭に120㍑/人、養豚場に10㍑/頭と試算され、年間では15700㎥が供給される。
これらの建設費用は、270万クローナと試算されている。

バイオガス生成施設この施設は、この地区から排出される全ての有機廃棄物を処理するが、この施設からは、一切化学処理を施さないバイオメカニズムにより生成されたバイオガスと有機肥料が供給される事になる。建設際しては、施設を住宅から500m以上離す事が望ましいとしており、居住地区に隣接が許される小型の堆肥場やコンポストとは条件がかなり異なる。供給されるバイオガスは、1日当たり700N㎥(メタンガスの含有量65%)と試算され、これは450㍑/日の石油に匹敵する量、年間では1.6GWh(160㎥)と換算されている。35-37℃の低温腐敗プロセス、70℃の熱処理は、衛生面からもバクテリア、寄生虫、害虫、雑草の種を除去し、悪臭の少ない良質のバイオ肥料を供給出来る事になる。大量の余剰バイオ肥料の売却は、施設のコスト削減に繋がる事から、その需要が期待されている。
これらの建設費用は、730万クローナと試算されている。

暖房従来使われていた各家庭や養豚場の温水・暖房設備(石油ボイラー等)に、バイオガスを配給し、化石燃料の依存から脱皮するのが狙い。これにより、化石燃料の使用は、農業用のトラクターのみになる。
この配管埋設費用は、バイオガス生成施設の建設費用に含まれている。

風力発電電力も最終的には複合型の発電設備による自給自足が考えられているが、当面は小型の風力発電機3基を建設し、これによってこの地区の電力需要の30%を賄うとしている。使用される風力発電は、Pitch Wind タイプ30kW(400VAC)が考えられており、これらの建設費用は、170万クローナと試算されている。
これらの施設に関わる総費用は1170万クローナ、予想される試算誤差は5%以下、減価償却期間は25~30年、必要とされる公的補助は、30%若しくは385万クローナから514万クローナ(利子が6%に上昇した場合)となっている。

個人住宅の省エネ、三分の一以下のエネ消費も可

スウェーデンにおけるエネルギー消費は、住宅とサービスという民生部門が、工業生産のエネルギー消費を少々上回りほぼ同じになっており、他国から比べても極めて大量消費の部門となっている。2002年のエネルギー庁の統計を見ても、2001年の工業生産部門150TWh/年に対して、住宅、サービス部門は156TWh/年となっている。スウェーデンの通常の個人住宅の場合、そのエネルギー消費は、平均すると25000kWh/年となっており、その内訳は、暖房が15000kWh/年(60%)、温水供給約5000kWh/年(20%)、生活用電気使用約5000kWh/年(20%)に、分かれる。しかし、家庭によって効率よくエネルギーを使い、省エネを心がけているところと何も考えずに無駄なエネルギーを使っているところでは、その差は50%もあるとしており、個人の努力次第で、エネルギー消費が押さえられると考えられている。

生活用電気使用の内訳を見ると、洗濯機、乾燥機1000kWh/年(20%)、料理用電化製品850kWh/年(16%)、食器洗い機350kWh/年(7%)、冷蔵庫、冷凍庫等1000kWh/年(20%)、照明1000kWh/年(20%)、その他の電化製品850kWh/年(17%)となっており、生活用の電化製品は日本とかなりの差があるが、熱エネルギーとして使うものが多いため、日本に比べて電力消費は非常に大きい。

現在、省エネタイプの各種電化製品が市場に出回っているが、これらのものに切り替えた場合、少なくとも650kWh/年の節約が可能と言う。費用的には、例えば冷蔵庫を比較すると省エネタイプのものは、平均で500クローナ高いが、通常のものは、500kWh/年消費するのに比べて、省エネタイプのものは、250kWh/年と半分で済み、耐用年数を15年として、電気料金は最終的に通常のものが、トータルで4275クローナ、省エネタイプのものは、2138クローナと半分の費用で済む事が分かる。

スウェーデンの個人住宅の場合、そのエネルギー消費の60%が暖房に使われており、如何に少ないエネルギーで暖房を保てるか、それによって飛躍的に省エネが図れる事になる。しかし、日本の家屋とは違って、断熱材を使った密閉度の高いスウェーデンの家屋は、日本とは比較にならないほど、外気との遮蔽がしっかりしている。では、その熱がどの様に失われているのかその内訳を見ると、窓35%、外壁、ドア20%、換気15%(これは自然換気の場合。換気扇を使用すると30%に増加する。)、屋根15%、床及び地下室15%の割合で熱が放出される。

スウェーデンの個人住宅の場合、そのエネルギー消費の60%が暖房に使われており、如何に少ないエネルギーで暖房を保てるか、それによって飛躍的に省エネが図れる事になる。しかし、日本の家屋とは違って、断熱材を使った密閉度の高いスウェーデンの家屋は、日本とは比較にならないほど、外気との遮蔽がしっかりしている。では、その熱がどの様に失われているのかその内訳を見ると、窓35%、外壁、ドア20%、換気15%(これは自然換気の場合。換気扇を使用すると30%に増加する。)、屋根15%、床及び地下室15%の割合で熱が放出される。

スウェーデンの個人住宅の場合、そのエネルギー消費の60%が暖房に使われており、如何に少ないエネルギーで暖房を保てるか、それによって飛躍的に省エネが図れる事になる。しかし、日本の家屋とは違って、断熱材を使った密閉度の高いスウェーデンの家屋は、日本とは比較にならないほど、外気との遮蔽がしっかりしている。では、その熱がどの様に失われているのかその内訳を見ると、窓35%、外壁、ドア20%、換気15%(これは自然換気の場合。換気扇を使用すると30%に増加する。)、屋根15%、床及び地下室15%の割合で熱が放出される。

この様に、現在の住宅には多くの改善の余地が残されており、以上のような省エネ対策が講じられれば、現状よりも50%以下のエネルギー消費に抑えられる。エネルギー庁では、これらの省エネプログラムに加えて、安価な電力、地域暖房システム、室温の自動調整等を考慮したトータル的な省エネ住宅を奨励しており、現在、実情に即した5軒の異なるタイプの住宅をモデルとして、エネルギー庁の助成によってその実証を行っている。これによると、5700kWh/年から12000kWh/年のエネルギー消費に抑えられると言う。

たたむ

Gallery

Contact Us

Address:Viveka Trolles Gränd 8 165 54 Hässelby SWEDEN
Telephone: +46 8-56432162
Mobile: +46 0708-380487 or +46 073-3113133
Fax: +46 8-56432163
E-mail: jpb1@comhem.se takakojpb@comhem.se