あらゆる対策が進み“省エネルギー大国”を自負する日本にも、やり残した省エネがある。それが使われていない熱の利用だ。生産や発電などで発生する排熱は日本の年間電力需要の１兆キロワット時に相当する。使いこなせば大きな省エネ効果が生まれるはずで、電力料金上昇への対抗策になる。未利用の熱の潜在力に気づいた企業が、新たな熱利用を始めた。

　富士山が目の前に見える富士電機山梨製作所（山梨県南アルプス市）内のモニターにエネルギー使用量が映し出されている。電力会社からの電力購入を示す数値はほぼゼロ。所内にあるガスエンジン１基と燃料電池４台で半導体生産に必要な電力を賄っているためだ。２０１１年の東日本大震災後の計画停電を経験し、ガスエンジンと燃料電池の２種類の自家発電機を導入してエネルギーの自給自足を実現した。

　山梨製作所では新たな挑戦が始まっている。モニターには電力以外に熱量の表示もある。熱の正体はガスエンジンと燃料電池の運転で生じた排熱だ。
　
【ボイラーの燃料に】
　排熱は吸収式冷凍機に送り、冷水製造に使う。冷水は半導体工場のエネルギー消費の多くを占めるクリーンルームの空調用だ。もともと吸収式冷凍機にはボイラーから熱を供給していた。現在は排熱がボイラーの燃料代わりになっている。

　「電力と熱のベストミックスを追求する」。山梨製作所の山田宏一所長はこう意気込む。同製作所はクリーンルームの設備を高効率型に更新し、１０年度比３０％の省エネ化を達成済み。半導体工場は製造装置を連続稼働させるため、これ以上の電力削減は難しい。

　そこで熱に着目した。ガスエンジン、燃料電池ともコージェネレーション（熱電併給）となっており、電力と温水を生産工程に供給している。さらに排熱も活用しようというのが新たな挑戦だ。冷たい外気も取り込み、冷水製造への活用を始めた。

　電力と熱のベストミックスを追求する切り札が工場エネルギー管理システム（ＦＥＭＳ）だ。ＦＥＭＳはエネルギー需要を予測し、機器の運転計画を立てる。現在はエネルギー使用のデータを蓄積中だ。データ解析が進むと予測精度が高まり、排熱利用の効果をより引き出せる。排熱、外気、ＦＥＭＳの相乗効果で１５年度は１０％省エネを積み増す。エネルギー多消費型の半導体工場にとって１０％削減はコスト効果が大きい。

蒸気発生ヒートポンプを発売へ。未利用熱を工程ごとに回収

　富士電機は２日、工場の排熱を回収し、蒸気の発生源として再利用する「蒸気発生ヒートポンプ」を１２月に発売すると発表した。温水などから熱を集めてヒートポンプで沸騰させ、蒸気を発生・供給して洗浄や空調などに用いる。価格は個別見積もりで、７００万円程度から。食品や自動車などの工場では洗浄などの各工程で温水を使った後、そのまま廃棄している。今回の製品は廃棄する低温水（６０―８０度Ｃ）などの未利用熱を工程ごとに回収し、その場で蒸気をつくり、蒸気を使う現場に供給する仕組み。

　ボイラの蒸気発生量を低減でき、燃料費や二酸化炭素排出量を削減できる。また装置が小さいため、各工程の近傍に設置でき、放熱ロスを抑制できる。最大加熱能力は３０キロワット。１００―１２０度Ｃの蒸気を最大で毎時４５キログラム発生できる。最大で１０台まで接続して利用でき、大容量のニーズにも対応できる。食品や飲料、自動車、化学関連メーカーに提供する。