6
冷房
暖房
冷房
暖房
都市ガス
都市ガス
電力
電力
ＣＧＳ
ボイ ラ
蒸気吸収冷凍機
温水吸収冷凍機
需要家（４管式）
需要家（２管式）
蒸気吸収
冷凍機
既存地域熱供給プラント（筑波都市整備）
ＣＧＳプラント【新設】
冷水
蒸気
電力
自営線（高圧）
冷水
冷水
温水（排熱）
蒸気
温水
冷却水
凡
例
系統電力
受電（特高）
電力
電力
都市ガス
蒸気（排熱）
ターボ冷凍機
プラント電力
系統電力
事業検討範囲
（6）エネルギーシステム計画
既存の地域熱供給プラントの近傍に CGS プラントを設置するとともに，既存共同溝スペースを
利用して自営線設備を構築し地域への電力供給を行う。CGS プラントには受変電設備を設置し，
系統連系を行う。自営線設備の敷設には既存の共同溝スペースを利用することで，イニシャルコ
ストの低減を図る計画とする。
また，CGS 排熱（蒸気・温水）は，温水については CGS プラントに設置する吸収冷凍機により
冷水に変換して，蒸気・冷水を既存地域熱供給プラントに供給し，省エネルギー，CO2 削減効
果および経済性の向上を図る計画とする。
7
（7）電力自営線敷設計画（共同溝内電線敷設計画）
CGS プラントから需要家へは既設共同溝を利用し自営線敷設する。
既設共同溝の非法上物件の空きスペースを利用し自営線敷設する。
現地調査を行い，非法上物件の既設金物にケーブル受金物に取付けケーブルを敷設できること
を確認した。
8
各フェーズの電力需要および各CGS導入ケースの最大電力需要に対するCGS発電能力の割合
フェーズ
最大電力需要[kW](フェーズ6に対する割合) 1,602 (11%) 3,278 (23%) 6,635 (46%) 8,392 (58%) 11,073 (77%) 14,464 (100%) 年間電力需要[MWh/年](フェーズ6に対する割合) 4,654 (9%) 12,837 (24%) 27,289 (52%) 35,061 (66%) 41,806 (79%) 52,981 (100%)
CGS 370 kW ×1台 370 kW
導入 ×2台 740 kW
ケース ×3台 1,110 kW
1,000 kW ×1台 1,000 kW ×2台 2,000 kW
×3台 3,000 kW ×4台 4,000 kW
×5台 5,000 kW ×6台 6,000 kW
3,800 kW ×1台 3,800 kW
×2台 7,600 kW
54%
34%
69%
26%
53% 45%
60%
36% 48%
60%
36%
45% 23%
46%
69%
31%
61% 30%
フェーズ１ フェーズ２ フェーズ３ フェーズ４ フェーズ５ フェーズ６
特定供給の場合
ピーク電力の50％以上の
発電能力確保が必要
特定送配電事業は発電能力の制限なし
（発電能力ピーク電力の50％未満も可）
・事業税あり
・発電電力にも再エネ賦課金
フェーズ１
フェーズ２
フェーズ３
機器仕様
ガス エンジンCGS 3 7 0 kW 発電効率： 4 1 .0 % 蒸気回収効率： 1 7 .1 % 温水回収効率： 1 5 .7 % 温水吸収冷凍機 3 0 RT(1 0 5 kW) COP： 0 .7 ガス エンジンCGS 1 ,0 0 0 kW 発電効率： 4 2 .3 % 蒸気回収効率： 1 7 .3 % 温水回収効率： 1 8 .9 % 温水吸収冷凍機 1 0 0 RT( 3 5 2 kW) COP： 0 .7 ガス エンジンCGS 3 ,8 0 0 kW 発電効率： 4 9 .4 % 蒸気回収効率： 1 4 .6 % 温水回収効率： 1 5 .7 % 温水吸収冷凍機 2 4 0 RT( 8 4 4 kW) COP： 0 .7
（8）検討ケースの設定
段階的な整備を視野に，需要対象としてフェーズ１～６の 6 段階を考慮。フェーズ１は防
災上重要と思われる 3 施設（つくばカピオ，つくば国際会議場，ダイワロイネットホテル）
を設定。
CGS については規模ごとに発電効率の高いもの 3 種類を選定し複数台設置。
9
フェーズ４
フェーズ５
フェーズ６
（８）環境性評価
CO2 削減量は 171～4,929t-CO2/年，CO2 削減率は約 7.4～18.6％と試算される。
各検討ケースのCO2削減量[t-CO2/年]とCO2削減率 フェーズ
最大電力需要[kW]( フ ェ ー ズ 6 に 対 す る 割 合 )
年間電力需要[MWh/年]① 基準CO2排出量[t-CO2/年]( ① × 0 . 5 0 )
CGS 370 kW ×1台 370 kW 171 (7.4%) 導入 ×2台 740 kW 314 (13.5%) ケース ×3台 1,110 kW 321 (13.8%)
1,000 kW ×1台 1,000 kW 558 (8.7%)
×2台 2,000 kW 893 (13.9%) 1,071 (7.8%)
×3台 3,000 kW 1,485 (10.9%) 1,537 (8.8%)
×4台 4,000 kW 1,819 (13.3%) 1,915 (10.9%) 1,974 (9.4%) ×5台 5,000 kW 2,180 (12.4%) 2,326 (11.1%)
×6台 6,000 kW 2,564 (12.3%)
3,800 kW ×1台 3,800 kW 2,592 (12.4%) 2,744 (10.4%)
×2台 7,600 kW 3,778 (18.1%) 4,929 (18.6%)
※ C O 2 削 減 率 は そ れ ぞ れ の フ ェ ー ズ の 電 力 供 給 対 象 施 設 の 電 力 消 費 に 伴 う C O 2 排 出 量 を 分 母 と す る 。
※ C O 2 排 出 係 数 電 力 ： 0 . 5 0 k g - C O 2 / k W h （ 2 0 1 5 年 度 東 京 電 力 公 表 値 < 調 整 前 > ） 都 市 ガ ス ： 2 . 2 9 k g - C O 2 / N m 3 （ 東 京 ガ ス 公 表 値 ）
14,464
フェーズ１ フェーズ２ フェーズ３ フェーズ４ フェーズ５ フェーズ６
1,602 3,278 6,635 8,392 11,073
10
（10）経済性試算結果
特定供給で，熱料金は燃料費相当とした場合，フェーズ１～３ではランニングメリットが
得られない結果となった。フェーズ４で CGS５台案が辛うじてランニングメリットが得ら
れ，フェーズ５，フェーズ６と供給範囲が大きくなるほど経済性がよくなる結果となった。
また，同フェーズでは CGS 台数が多いほど経済性はよくなる傾向がある。これは，蒸気排
熱については CGS の規模が大きくなってもほぼ 100％利用できているためと考えられる。
特定送配電事業とした場合は，再エネ賦課金が販売電力にも付加され，かつ法人事業税が
追加となり，特定供給とする場合に比べると経済性が悪くなる。
参考までに販売熱量単価の感度分析として，熱供給事業の従量単価の 0.7 掛けで販売でき
るものとして試算した。これによるとフェーズ 3 からランニングメリットが得られる等，
全体的に経済性がよくなる。
※各フェーズ・各ケースは，それぞれの条件において独立して計算したものであり，段階的
整備による累積的な効果は見込んでいない。
※段階的整備を行う場合は，将来を見込んだ先行投資が必要となるため，イニシャルコスト
の増加が見込まれる。
500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000 3,500,000 4,000,000 3 7 0k W × 1
台
3 7 0k W × 2
台
3 7 0k W × 3
台
1 0 00 k W × 1
台
1 0 00 k W × 2
台
1 0 00 k W × 2
台
1 0 00 k W × 3
台
1 0 00 k W × 4
台
1 0 00 k W × 3
台
1 0 00 k W × 4
台
1 0 00 k W × 5
台
1 0 00 k W × 4
台
1 0 00 k W × 5
台
1 0 00 k W × 6
台
3 8 00 k W × 1
台
3 8 00 k W × 2
台
3 8 00 k W × 1
台
3 8 00 k W × 2
台
フェー ズ １ フ ェー ズ ２ フェー ズ ３ フ ェー ズ ４ フェー ズ ５ フェー ズ ６
イ
ニ
シ
ャ
ル
コ
ス
ト
[
千
円
]
CGS 熱源設備 配管工事（CGS～ﾌ ﾟﾗ ﾝ ﾄ ） 受変電設備 配線工事 EMS 建屋工事 諸経費
◆イニシャルコスト
◆収支
200,000 400,000 600,000 800,000 1,000,000 1,200,000 1,400,000 1 0 0 0 k W × 1
台
1 0 0 0 k W × 2
台
1 0 0 0 k W × 3
台
1 0 0 0 k W × 1
台
1 0 0 0 k W × 2
台
1 0 0 0 k W × 2
台
1 0 0 0 k W × 3
台
1 0 0 0 k W × 4
台
1 0 0 0 k W × 3
台
1 0 0 0 k W × 4
台
1 0 0 0 k W × 5
台
1 0 0 0 k W × 4
台
1 0 0 0 k W × 5
台
1 0 0 0 k W × 6
台
3 8 0 0 k W × 1
台
3 8 0 0 k W × 2
台
3 8 0 0 k W × 1
台
3 8 0 0 k W × 2
台
フ ェーズ １ フ ェー ズ ２ フ ェーズ ３ フ ェー ズ ４ フ ェーズ ５ フ ェー ズ６
収
入
・
支
出
[
千
円
/
年
]
電気料金 都市ガス 水道 CGS維持管理費用
その他維持管理費用 運転要員 土地賃借料 共同溝管理負担金・占用料金
EMS通信回線料 公租公課 収入合計
11
（１1）補足
つくば都心地区においては，電力自営線の道路埋設工事が不要。例えばフェーズ５
（3,800kW×2 台）では約 2km の共同構内敷設延長があることから，約 1 億円の建設費
（全体建設費の 3.1％）が削減できたものと考えられる。さらに，排熱を地域に供給する
ための導管敷設費用が大幅に削減される。フェーズ５（3,800kW×2 台）において，排熱
供給導管敷設延長を 1km 程度（既設導管は約 4km）見込むと約 10 億円の建設費（全体
建設費の 31.2％）が削減できたものと考えられる。
需要家意見交換（経済性試算後）では，販売電気料金は 2％安くするという前提の試算に
ついて大口需要家ではメリットがあるが小口需要家ではメリットが少ないため，その他の
料金メニューの検討も必要との意見があった。
投資回収年数＜特定供給、熱販売単価は燃料費相当、補助金1/2、()内は補助金2/3＞ フェーズ
最大電力需要[kW]( フ ェ ー ズ 6 に 対 す る 割 合 ) 1,602 (11%) 3,278 (23%) 6,635 (46%) 8,392 (58%) 11,073 (77%) 14,464 (100%) 年間電力需要[MWh/年]( フ ェ ー ズ 6 に 対 す る 割 合 ) 4,654 (9%) 12,837 (24%) 27,289 (52%) 35,061 (66%) 41,806 (79%) 52,981 (100%)
CGS 370 kW ×1台 370 kW回収不可
導入 ×2台 740 kW回収不可
ケース ×3台 1,110 kW回収不可
1,000 kW ×1台 1,000 kW 回収不可
×2台 2,000 kW 回収不可 回収不可
×3台 3,000 kW 回収不可 回収不可
×4台 4,000 kW 回収不可 回収不可 25.6 (17.0)
×5台 5,000 kW 407 (271) 21.5 (14.3)
×6台 6,000 kW 19.6 (13.1)
3,800 kW ×1台 3,800 kW 18.5 (12.3) 17.9 (11.9)
×2台 7,600 kW 12.7 (8.4) 10.7 (7.1)
投資回収年数＜特定送配電事業、熱販売単価は燃料費相当、補助金1/2、()内は補助金2/3＞ フェーズ
最大電力需要[kW]( フ ェ ー ズ 6 に 対 す る 割 合 ) 1,602 (11%) 3,278 (23%) 6,635 (46%) 8,392 (58%) 11,073 (77%) 14,464 (100%) 年間電力需要[MWh/年]( フ ェ ー ズ 6 に 対 す る 割 合 ) 4,654 (9%) 12,837 (24%) 27,289 (52%) 35,061 (66%) 41,806 (79%) 52,981 (100%)
CGS 370 kW ×1台 370 kW回収不可
導入 ×2台 740 kW回収不可
ケース ×3台 1,110 kW回収不可
1,000 kW ×1台 1,000 kW 回収不可
×2台 2,000 kW 回収不可 回収不可
×3台 3,000 kW 回収不可 回収不可
×4台 4,000 kW 回収不可 回収不可 2941 (1961)
×5台 5,000 kW 回収不可 134.5 (89.7)
×6台 6,000 kW 77.0 (51.3)
3,800 kW ×1台 3,800 kW 89.8 (59.9) 65.2 (43.5)
×2台 7,600 kW 27.3 (18.2) 22.1 (22.1)
投資回収年数＜特定供給、熱販売単価は熱供給事業従量料金×0.7、補助金1/2 （）内は補助金2/3＞
フェーズ フェーズ１ フェーズ２
最大電力需要[kW]( フ ェ ー ズ 6 に 対 す る 割 合 ) 1,602 (11%) 3,278 (23%) 6,635 (46%) 8,392 (58%) 11,073 (77%) 14,464 (100%) 年間電力需要[MWh/年]( フ ェ ー ズ 6 に 対 す る 割 合 ) 4,654 (9%) 12,837 (24%) 27,289 (52%) 35,061 (66%) 41,806 (79%) 52,981 (100%)
CGS 370 kW ×1台 370 kW回収不可
導入 ×2台 740 kW回収不可
ケース ×3台 1,110 kW回収不可
1,000 kW ×1台 1,000 kW 回収不可
×2台 2,000 kW 回収不可 回収不可
×3台 3,000 kW 364 (242)回収不可
×4台 4,000 kW 46.7 (31.1) 51.5 (34.4) 14.4 (9.6)
×5台 5,000 kW 31.7 (21.1) 13.0 (8.7)
×6台 6,000 kW 12.4 (8.3)
3,800 kW ×1台 3,800 kW 12.5 (8.4) 12.7 (8.5)
×2台 7,600 kW 9.6 (6.4) 8.3 (5.5)
フェーズ５ フェーズ６
フェーズ５ フェーズ６
フェーズ１ フェーズ２ フェーズ４
フェーズ４ フェーズ３
フェーズ３
12
４．新規開発街区における分散型エネルギーインフラの整備
（１）検討の目的・背景
つくば市の課題の一つとして，国家公務員宿舎等の跡地の都市再生がある。平成 25 年に
は公務員宿舎削減をふまえた今後のあり方等について検討され，中心市街地は積極的な施
策展開により都市再生を進めることとなっている。
本調査検討において，国家公務員宿舎跡地をターゲットに，つくばＣＥＭＳの展開につい
て検討する。具体的には，跡地開発を低炭素化・防災性向上を目指したスマートコミュニ
ティとし，先進的なエネルギーインフラを整備するオンサイトエネルギービジネスの可能
性について検討する。
（２）モデルスタディ
①対象街区・施設想定
つくば CEMS の一拠点となる開発地区におけるまちづくり・エネルギー基盤整備を検討す
るうえで，具体的な課題を整理し，今後の検討の方向性を導き出すには，具体の地区を想
定したモデルスタディが有効。本調査でも具体のモデルスタディ街区を想定し，整備イメ
ージ・事業化の課題について検討する。
モデル街区
表 施設想定
階数 敷地面積 1F 面積 延べ床面積 建築面積 戸数 建蔽率 容積率 備考
① 2 5,000 1,625 3,000 1,625 25 32.5% 60.0%住戸面積＠120㎡/戸、敷地面積＠200㎡/戸
A 12 8,820 913 10,956 1,620 120 18.4% 124.2%＠91.3㎡/戸、高さ36ｍ
B 12 9,590 913 10,956 1,620 120 16.9% 114.2%＠91.3㎡/戸、高さ36ｍ
C 9 4,450 913 8,217 1,620 90 36.4% 184.7%＠91.3㎡/戸、高さ27ｍ
D 9 4,600 660 5,940 660 135 14.3% 129.1%＠44.0㎡/戸、高さ27ｍ
E 9 4,950 660 5,940 660 135 13.3% 120.0%＠44.0㎡/戸、高さ27ｍ
F 9 4,770 660 5,940 660 135 13.8% 124.5%＠44.0㎡/戸、高さ27ｍ
④ 4 3,280 1,350 5,400 1,350 128 41.2% 164.6%平均25㎡程度、計128室程度
⑤ 1 2,170 600 600 600 - 27.6% 27.6%延べ床面積150㎡×4軒
⑥ 1 3,530 960 960 960 - 27.2% 27.2%8院程度
⑦ 3,360
-⑧ 9,200 - 緑道を含む
63,720 9,254 57,909 11,375 888 17.9% 90.9%
計 用途
戸建て住宅
②
分譲マンショ ン
（タワー 型）
③ 分譲・賃貸マンショ ン
サー ビス付き高齢者向け住宅
商業施設
クリニック モー ル
公園
道路等
通常 70 街区と呼ばれている街区で，約
6.4ha
平成 31 年度に売却予定の国家公務員宿舎の
他，財務省宿舎，つくば市公園で構成
全区画一体での再整備を検討
第一種中高層住戸専用地域･第一種文教地区
建設可能な建物用途は住宅,公共施設 (病院
は不可),学校,店舗(1 敷地 150 ㎡以下に限
る)
13
住宅専用
住宅共用
商業施設
ｸﾘﾆｯｸﾓｰ ﾙ
住宅専用
住宅共用
商業施設
ｸﾘﾆｯｸﾓｰ ﾙ
最大
年間
㎡( 戸)
56,349
1045
600
960
56,349
1,045
600
960
k W
MWh/年
電力
1,690
72
37
36
1,183
523
170
110
1,835
1,987
冷房
2,620
0
115
95
524
0
105
79
2,831
707
暖房
1,967
0
61
71
1,313
0
31
15
2,099
1,359
給湯
1,149
0
0
0
2,155
0
0
0
1,149
2,155
計
最大( k W)
年間( MWh/年)
表 施設想定から推計したエネルギー需要
※上記電力及び冷暖房の最大需要には同時使用率は考慮されていない。
住宅の同時使用率を考慮すると，上記最大需要の 1/3 程度と想定される
※上記需要は冷房需要の全部および暖房需要の 1/2 はエアコンで行い、電力需要に含める。
暖房需要の 1/2 は温水床暖房，給湯は給湯器で行うものとして，それらの合計を熱需要としている。
エネルギーシステムコンセプト
①災害に強い
・ガスCGS(災害に強い中圧ガス)，蓄電池の大量導入
・街区全体で１戸当たり 350W程度の自家発電設備（常用防災兼用）導入
・エネルギーシステムの災害時給水設備への活用
②低炭素
・再生可能エネルギーの大量導入(太陽光発電･太陽熱･地中熱)
・コージェネレーション(ｶﾞｽｴﾝｼﾞﾝ，燃料電池)の導入
③IoT を活用した新規ビジネスの創出
・全戸HEMS導入
・蓄電池や蓄熱槽等のVPP整備によるアグリゲーションビジネスの創出
・各住棟は一括受電で託送を含め電力の融通がフレキシブル
④人にやさしいシステム
・HEMSを活用した子育て支援・高齢者見守りサービス
図 各月の時刻別エネルギー需要
0 200 400 600 800 1000 1200
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
電
力
需
要
(k
W
)
時刻 電力需要
1月 2月 3月 4月 5月 6月
7月 8月 9月 10月 11月 12月
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
温
熱
需
要
（
給
湯
）
(k
W
)
時刻
熱需要
1月 2月 3月 4月 5月 6月
7月 8月 9月 10月 11月 12月
②エネルギー需要想定
14
図 エネルギーシステムイメージ
表 分散型電源（CGS）導入量
戸 建 住 宅 用 ： 2 5 k W ( 1 k W / 戸 × 2 5 戸 )
集 合 住 宅 等 そ の 他 建 物 ： 4 8 1 k W
合 計 容 量 ： 5 0 6 k W
戸 建 住 宅 用 ： ２ ㎡ / 戸 × 2 5 戸
集 熱 効 率 ： 4 0 ％
地 中 熱 ﾋ ｰ ﾄ ﾎ ﾟ ﾝ ﾌ ﾟ
2 4 . 4 k W / 台 × 2 0 、 高 温 水 型 ( 2 5 〜 7 5 ℃ )
電 気 自 動 車 ： 7 2 k W h ( 2 4 k W h / 台 × 3 台 )
固 定 式 蓄 電 池 ： 2 0 0 k W h ( 2 0 k W h / 台 × 1 0 台 )
太 陽 光 発 電
太 陽 熱 利 用
蓄 電 池
表 その他導入設備
分散型電源容量(合計)
CGS：313kW（最大需要の 40％程度）
太陽光発電:506kW
発電機種類
容量
(kW/台)
台数
容量計
(kW)
発電効率
(%)
排熱効率
(%)
備考
ガスエンジン
35
8
280
33.5
53.5
Aｴﾘｱ3台、Cｴﾘｱ5台設置､停電対応機
燃料電池(PEFC)
0.7
36
25.2
39
56
D･Eｴﾘｱ各階2台×9階×2棟、停電対応機,DSS運
転､熱が余らないよう稼動
燃料電池(SOFC)
0.7
12
8.4
52
35
D･Eｴﾘｱ各棟6台×2棟、停電対応機,連続運転のﾀ
ﾒ｣ﾍﾞｰｽ需要賄う
計
56
313.6
集 合住 宅Ｃ ＋
ｹｱ付 高齢 者向 け住 宅ｴﾘｱ
集 合住 宅Ｂ ｴﾘ ｱ
集 合住 宅Ａ +ｸﾘ ﾆｯｸﾓ ｰﾙｴ ﾘｱ
商 業施 設 ｴﾘｱ
戸 建住 宅 ｴ ﾘｱ
集 合住 宅Ｆ ｴﾘｱ
集 合住 宅Ｅ ｴﾘ ｱ
集 合住 宅Ｄ ｴﾘ ｱ
ア グリ ゲー ショ ン
市内太陽光発電 ごみ発電 ・住棟CGS設置(ｶﾞｽｴﾝ
ｼﾞﾝCGS) ・高齢者住宅に特定供
給
・高齢者住宅に熱融通
・地中熱利用 HP+蓄熱槽＋ 井戸(災害時 給水用))
・蓄電池数台設置 (VPP用･防災電 源)
・EV数台設置(ｶｰ ｼｪｱﾘﾝｸﾞ：VPP 用･防災電源)
・住棟CGS設置(ｶﾞｽ ｴﾝｼﾞﾝCGS) ・非常時にｸﾘﾆｯｸﾓｰﾙ
に電力供給(自営 線設置)
・エネルギー見える化設備
・数戸に1 台燃料 電池設 置 (SOFC +PEFC)
・数戸に1 台燃料 電池設 置 (SOFC +PEFC) ・地中熱利用
HP+蓄熱槽 ＋井戸(災害 時給水用)
・蓄電池 数台設 置(VPP 用･防災 電源) ・全戸太陽電池
＋太陽熱利用
CGS( ｶﾞｽｴﾝｼﾞﾝ) CGS( ｶﾞｽ ｴﾝｼﾞﾝ)
地中熱利用
蓄電設備
E V
燃料電池 燃料電池
市内再生可能ｴﾈﾙｷﾞｰ
