自社の非常用電源を考える

あなたの会社、あるいは入居するビルには自家発電設備が設置されていますか？  もし、設置されていたとしても、それが消防法や建築基準法などにもとづいた防災用の自家発電設備なのか、 ビル全体の機能を維持するような発電機なのか把握できていますか？ 

■自社の現状を把握する
防災用の自家発電設備とは、火災発生時や商用電 源の停電時に、消防用設備が有効に機能するために 法律によって設置が義務付けられている非常用電源 を賄うための発電機です（表１） 。  

消防法（関連法令含む）では、屋内消火栓設備や 火災報知設備、排煙設備など防災設備に対して一定 の規定時間以上、電力が供給できる非常用電源の設 置を定めています。電力供給時間は設備ごとに規定 が異なります。例えば屋内消火栓設備なら 30 分、粉末消火設備なら 60 分です。

また、建築基準法では、排煙設備、非常用照明、非常用エレベーターなど建築設備の中で防火設備と して機能するものの電源として使用する 「予備電源」 の設置を義務付けています。商用電源が遮断されて も、一定時間はそれら防災設備が有効に動作できる よう基準を定めているのです。具体的には、非常用 照明は 30 分以上、非常用エレベーターは 60 分以上 などです。  

それでは、業務上で日々使っているパソコンや サーバー、通信手段など、事業を遂行する上で絶対 に必要な機器の電源を落とさないための発電設備はどうでしょうか。こうした電力を賄うには、消防法 や建築基準法で義務付けられた発電機とは別に、常 用自家発電機、一般非常用（一般停電用）自家発電 機と呼ばれるものを独自に用意する必要があります （表２） 。  

このうち、常用発電機は、夏季などに最も電気の 使用量が多い時間帯だけ、自家発電することで電力 会社との契約電力を下げる、いわゆるピークカット などの用途に使われていて、停電時以外で日常の電 力を賄う発電機です。  

一般非常用自家発電機は、長時間にわたる停電の 際に電源を落としてはいけない機器を動かすための 発電機のことです。  

自社が入る建物に設置されているのがどのような なタイプの発電機なのか、出力の規模はどれくらい か、その発電機が賄える電力はどれほどなのかを認 識しておくことは、近い将来に起こるとされる大地 震などの対策を考える上でも重要なことです。現状 を正しく把握した上で、自社の事業継続のために必 要な電源と時間を算出し、新たに発電機を設置する 必要があるかどうかという視点から対策を講ずるこ とが大切です。

■発電機の選び方
小規模オフィス
それでは、実際に発電機が必要になった場合に、 どのように選べばいいのかを考えてみたいと思いま す。  

まず、スタッフ数 10 人程度の小規模オフィスで 非常事態により停電した場合。 10 人全員のパソコンが使えなくても、情報収集 や取引先との連絡、決済作業などの業務に最低限必 要なパソコンが５台、さらにテレビ１台を含めて３ 日間使えるようにするために、電源がどのくらい必 要になるかを考えてみます（あくまで考え方の例で あり、 コピー機や照明などは計算に含めていません） 。  

ノート PC １台の消費電力を約 50 Ｗ、テレビの 消費電力を約 100 Ｗと想定すると、50 Ｗ×５台＋ 100 Ｗで 350 Ｗとなります。この際、消費電力の合 計が発電機側の「定格出力」より小さいことが発電 機を選ぶ上での大前提となりますが、注意しなけれ ばならないのはゆとりです。モーターを使う電気機 器は動き始める際に起動のための電力を使うため、実際の出力より多めに選ぶことが重要になります。 また、コードの長さなどによる電圧低下なども留意 する必要があります。  

半日、１日以上といった長期間の停電に備えるな ら、パソコン５台程度としても、出力３kVA 程度 の発電機を用意しておくと有効かもしれません。このくらいの出力タイプなら、ホームセンターでも携 帯式エンジン発電機（ポータブル発電機）が販売さ れています。  

ただし、携帯式エンジン発電機は主に燃料にガソ リンが用いられていますから、屋外使用が条件とな ることに注意が必要です。

■作業所や小規模工場
作業所や小規模な工場になると、必要な電力は事 務所よりは当然大きくなります。  

鹿児島県南九州市でエビの養殖を行っている鹿児 島アクアファーム株式会社は、コンクリートの池を 使った養殖形態であることから、ポンプなどを稼働 させるために年間 800 万円もの電気代を払っていま す。同社によると、停電で電力が途絶えれば、水中 に酸素を送るエアポンプが止まり生産物への被害は 免れないため、自家発電設備を備えているというこ とです。ただし、燃料などの備蓄や、設備の性能から見てもフル稼働で半日から、せいぜい１日動かす のが限度のようです。

多くの工場や作業所などが備えているのは、こう した小・中型の一般非常用自家発電設備ですが、や はり選定する際のポイントは、事業継続のために最 低限、使わなければならない設備の洗い出しと、そ れらの設備の電力使用量の合算、時間の算出などに なります。長時間運転ができるだけの体制が整えら れなくても、突然の停電時に機器を安全に停止する ための最低電量を賄うために発電機を備えるという 考え方でもいいでしょう。  

都心の大規模ビルに入居する証券会社や外資系企 業ともなると、ビルの非常用発電機を当てにせず、 各々の企業が自前の発電機を屋上などに設置し停電 に備えているようです。金融商品を取り扱う企業は 電気が途絶えるようなことがあっては、その損失は 莫大なものになる恐れがあるからです。  

また、精密機械を扱う大規模な工場やデータセン ターなど一瞬たりとも電気を止めることができない 業種では、大型 UPS（無停電電源装置）と大容量 発電機を備え、停電の際には UPS のバッテリーで 瞬時にバックアップし、その後、発電機で補うという二重三重の対策が整えられているところが多いようです。

■省エネで停電対策“グリーン BCP”

最近では、大規模なビルや商業施設、大病院など で、ガスタービンを用いた大型発電機を設計段階か ら採用したり、発電機を活用したコージェネレー ションを導入し、省エネと事業継続を同時に達成さ せる施設も増えています。  

東京都は 13 年夏、災害拠点病院にしている都立 広尾病院（東京都・渋谷区）に発電量 700kW の大 型自家発電設備を約５億円を投資して導入すること を決めました。同じく災害拠点病院に指定されている財団法人癌研究会・有明病院（江東区）は、すで にガスコージェネレーションシステムを導入し、平 時にも役立つ電力システムを構築しながら、非常時 の電源確保を図っています。2006 年８月に発生し た都心や神奈川、千葉県での約１時間におよぶ大規 模停電の際には、有明病院への電気の供給も止まり ましたが、このコージェネレーションシステムは直 ちに非常用発電装置が作動し、必要な電源がすべて 確保され被害はありませんでした。  

しかし、コージェネレーションだけではすべての 機器を平常時と同じだけ賄うには限界があるため、 有明病院では最低限必要となる電量を割り出すととともに、患者の命にかかわるような止めることができない医療機器については日常的にコンセントの色 分けなどを行い、非常時でも使えるコンセントを明 確にしておくなどの工夫をしています。また、屋外 には重油３万 6000 Ｌのタンクを備え、仮にガスが 止まっても最大４日間の連続運転ができる態勢を敷 いています。  

このほか、今号の特集でも紹介している東京・六 本木ヒルズでは、大規模ガスコージェネレーション システムによって電気と熱をつくり出し、延べ区域 面積約 11.6ha のエリア内にあるオフィス、商業施 設、文化施設や住宅まで街全体の熱と電気の供給を コージェネレーションシステムが担っています。  

蓄電システムを使った対策も出てきています。 東京ドームシティの総合アミューズメント施設 「LaQua（ラクーア） 」の場合は、東京電力と日本ガ イシが共同開発した蓄電システム NAS 電池を使っ て、割安な夜間電力を蓄え、日中のピークカットに 使うことで省エネ化を達成させるとともに、この電 量を非常用の防災設備にも利用できるようにして います。ただ、11 年９月にユーザーの電力貯蔵用 NAS 電池で火災が発生したことから、NAS 電池 メーカーである日本ガイシでは現在生産を停止して います。原因の究明とそれに基づく安全対策を織り込んだうえで、今年度（12 年度）前半の生産再開 を目指しているということです。  コージェネレーションと蓄電システムを用いた発電システムについては別途、後述します。

■設備導入の注意点
常用と非常用は運転時間の目安が違う

常用自家発電設備と非常用とでは運転する時間の 目安が異なることも注意すべきです。そもそも常用 発電設備は長時間運転するために原動機の選定や装 置設計がされていて、短時間運転が前提の非常用と は違います。  

一般社団法人日本内燃力発電設備協会によると、 ピークカット用途の常用発電設備のおおよその運転 時間は１日あたり４− 10 時間で年間総運転時間は 500 − 2000 時間に及びます。一方、消防法と建築 基準法に基づいた非常用自家発電設備に求められる 運転時間は 30 分から 120 分で、一般的に１回の連 続運転は２時間程度、年間の総運転時間はだいたい 500 時間以内だそうです。  

この違いについて同協会の技術部の山本喜一部長 は「非常用（防災用）は短距離選手。短時間で馬力 を出して消火に貢献できるようになっている。一方の常用機種はマラソン選手で、短時間で息切れする わけにはいかないので、ゆとりをもって長時間稼働 に耐えられるものが適している」 と説明しています。  

東日本大震災以降、電力不足に対応するために、 条件付きで非常用自家発電設備をピークカット用途に使用することが認められていますが、それぞれの設備は用途が異なり性能が違うのです。  発電機を出力別に分類すると 10 − 100kVA 程度 が小型、100 − 500kVA 程度が中型、500kVA 以上 は大型とみることができます。原動機にディーゼル エンジンやガスエンジンを採用したものが多く、ガスタービン発電機となると 1000kVA 以上の大型の もの。空港や大型商業施設には 3000kVA クラスの 発電機が導入されています（表３） 。

■LPG は寿命が長い
発電機の燃料にはガソリン、軽油、灯油、Ａ重油、 LPG、都市ガスが使われます。LPG はガソリンや 軽油に比べ寿命が長く、状況にもよりますが 10 年 ぐらい保管できることから日本 LP ガス協会は「災 害に強い LP ガス」としてアピールしています。例 えば、携帯式で小型のガス発電機（出力 850VA の 場合）なら、５㎏の LP ガスボンベ使用で約 10 時 間使うことができます。

■燃料の備蓄
自家発電設備を導入する際には燃料の備蓄を併せ て準備する必要があります。自家発電設備が整って いたとしても燃料不足で必要な機器が停止してし まっては意味がありません。もし、十分な備蓄が確 保できないようなら、給油事業者と燃料の優先供給 契約を行うなど事前の手配や確保をすることも重要 です。  

参考までに、定格出力 1000kVA のガスタービン発電機で１時間あたりの燃料消費量は 420 − 500L （使用燃料 Ａ重油、軽油、灯油） ： 、同クラスのディー ゼル発電機では 200 − 220 Ｌ（同：Ａ重油、軽油） 程度が必要になります。  

燃料の保管に関しては消防法に厳しい規定があり ます。発電機の燃料となるガソリン、灯油、軽油、 重油は引火性液体であり、消防法上の第４類危険物 にあたります。それぞれ「指定数量」が定められて おり、貯蔵したり取り扱う際には、指定数量に応じ て各市町村長等への届出や申請および許可などが必 要となります。

指定数量は、ガソリンが 200L、軽油と灯油がそれぞれ 1000Ｌ、重油が 2000Ｌ。指定数量以上を 保管できるのは市町村長等に許可を受けた危険物施 設（危険物製造所、貯蔵所、ガソリンスタンドなど の貯蔵取扱所）に限られます。指定数量未満であっ ても、指定数量の５分の１以上の量を貯蔵、取り扱 う場合は「少量危険物貯蔵取扱所設置」の届出が必 要です。指定数量の５分の１未満の量の貯蔵・取り 扱いは申請などの手続きは不要です。  

小型発電機を使う際のガソリンなどを小規模オ フィスで保管する場合、 気密性のある専用容器 （ホー ムセンターなどで購入可能） に入れ 「換気機能のある冷暗室」 に置かなければいけません。 コピー室や 物置など、オフィスとは別室というだけではだめで す。  

発電機に使う燃料は 「火災発生の危険性が大きい」 「火災を拡大する危険性が大きい」 「火災の際の消火 の困難性が高い」などとされる危険物です。発電機 を導入し燃料タンクを設ける場合は、事前に管轄の消防署と設備設計についての綿密な打ち合わせが求められます。

■進化する高機能発電機
可搬式エンジン発電機で高いシェアを誇るデンヨーは、エンジン式発電機に系統電力を繋ぐ自動始 動盤（電源切替器内蔵）をつけて停電を監視し、停 電すればすぐに発電を開始する自家発電設備を一般 非常用として多数ラインアップしています。同社製 品を例に見ると、出力は５− 1100kVA と幅広く、 原動機のタイプはガスエンジンとディーゼルエンジ ンに分かれています。停電時の発電から送電まで全 自動で行われ、電気の供給が開始されるまでの時間 は防災用と同じ 40 秒で、オプションによっては 10 秒始動にすることも可能です。住宅街など騒音を出 せない場所でも運転可能な超低騒音モデルなども 揃っています。  

自家発電設備の導入にはリースという方法もあり ます。数年前ですが、ある IT 企業が大晦日から正 月にかけて、一般非常用発電設備を“非常用”とし てレンタルしました。 大晦日から年始にかけては 「お めでとうメール」のやり取りやサイトの閲覧などが 増えて通信量が増加します。非常用発電設備はそう した通信量の増加に伴うサーバー等の消費電力増大 などに備えるためのもので、またそうした状況で万 が一、 商用電源がストップしたときの対策用でした。  

東日本大震災では建設機械のレンタル業者を通じ て貸し出された可搬型の発電機が活躍しました。電 気が復旧していない仮設住宅で使われたり、仙台空 港の再開にも可搬型発電機が貢献しました。

■非常時のために電気を蓄える
停電対策としての蓄電システム
東日本大震災での停電やその後の電力不足による 計画停電で注目されるようになったのが蓄電システムです。東京都でも自家発電設備導入促進事業の対 象設備として普及を支援しています。蓄電システム は、防災用途をはじめ、情報・通信業や発電所など で始動用システムとして使われている鉛蓄電池のほ か、小型電子機器の用途に用いられているニッケル 水素電池、さらに近年では鉛蓄電池の５− 10 分の １という大きさでエネルギー密度が高いリチウムイ オン電池などが主に採用されています（表４） 。  

震災後は電力不足や計画停電の影響もあって、 ピークシフトを用途とした業務用の導入も進んでい ます。従来であれば停電時の数秒から数十分という 短時間の電源確保が目的だった UPS（無停電電源 装置）も一種の蓄電システムで、数時間、毎日繰り 返し運転できる性能を備える長時間対応モデルも発 売されています。

リチウムイオン電池は電気自動車のバッテリーに も採用されていますが、電気自動車に蓄えられた電 力を、停電の際に使うというアイデアも浮上してき ました。電気自動車を普段は会社の営業車として使い、非常時には事業継続の電源として活用するという考え方です。  

メガワット級の電力貯蔵システムもあります。 NAS 電池は鉛電池の約３分の１というサイズで、 大容量、高エネルギー密度、長寿命化を実現しまし た。負極にナトリウム、正極に硫黄を使用し、電解 質にファインセラミックスを用いて、硫黄とナトリ ウムイオンの化学反応で充放電を繰り返すしくみで す。今後は、太陽光発電や風力発電などでつくり出 した再生可能エネルギーを蓄えて安定供給に貢献す るためにも蓄電システムへの導入の期待が高まっています。



■ガスで発電 
余剰熱も利用 震災後注目高まるコージェネレーション
コージェネレーションは発電と同時に熱を回収し、蒸気や温水、冷水にして利用する総合効率の高 いエネルギーシステムです。内燃機関を用いる方法 のほか、蒸気ボイラーと蒸気タービン、ガスタービンと蒸気タービンを用いる方法、また燃料電池を用 いる方法などがあります。  このうち燃料電池のコージェネレーションは燃料 の電気化学反応エネルギーを直接電力に変換するた め発電効率が高く、出力が 400 − 600kW ほどの大 きなものがあり、燃料電池の種類によっては MW クラスも可能なようです。このほか有機性資源をメ タン発酵させて生成したバイオガスを応用したコージェネレーションの導入例もあります（表５） 。  

ガスコージェネレーションはガスを燃やして発電 し、廃熱をお湯や蒸気、熱変換機で冷水に変換するなど冷暖房や給湯に使うという仕組みです。発電し た電力は、系統電力と連携して売電することも可能 です。  

これまでも工場や病院などに多くの導入実績がありますが、一般財団法人コージェネレーション・高 度利用センターの岡田慎一郎事務局長は「3.11 後は 停電対応としても注目が高まっている」と話してい ます。それまで節電などを目的に１MW を３台入 れていた工場が、計画停電対応のために新たに６台を採用し、電力はすべて自社で賄っているという例もあるそうです。

コーネジェレーションを導入する際には 200kW を３台とか 400kW を２台など、複数台を導入して 相互運転することが多いようです。複数台あればメ ンテナンスの際に１台を止めても他を運転できるの がその理由です。特に病院では手術中などのトラブ ルを避けるため、バックアップ電源をバックアップするためにも複数台を導入することがあるそうです。  

震災直後は、熱の有効利用などを目的としないモ ノジェネ（発電機のみ）のニーズが急増しました。 電力の不足で「とにかく早く電気が欲しい」という 要望が多かったのです。しかし、総合効率として見 ればコージェネレーションの方がいいことは明らか です。震災から１年経った現在は、当初モノジェネ で済ましていたユーザーが費用対効果を検討したう えでコージェネに変更する例も出てきています。  

コージェネレーションというとかなり大きな設備 を思い浮かべる方が多いかと思いますが「100kW 以上の大型ではなく 25kW パッケージを何台か入 れる方法もある」 （岡田事務局長）のです。一般的 にコージェネレーションを既設ビルへ導入するの はスペースの問題から難しいとされてきましたが、 25kW タイプなら、架台を使って下に２台、上段に ２台の合計４台設置して計 100kW にすることも可能だそうです。実際、事務所ビルなどはこうした事 例が増えているようです。

■再生可能エネルギーの活用
電力を自前でつくり、それを蓄えておいて使うとすれば、太陽光発電や風力発電も非常時に利用する ことができます。日常は省エネルギー化に貢献する ので、 導入を検討しやすいというのもメリットです。 燃料を使った発電機ほど多くの電力を賄うことは無 理ですが予備電源として他の発電設備と併用すれば 効果が期待できます。

■補助制度の活用
自家発電設備やコージェネレーションシステム、 再生可能エネルギーの導入については国や各自治体 もさまざまな支援を行っています（表 6） 。  

東京都が中小企業を対象に実施している「自家発 電設備導入費用助成事業」は、事業活動の継続に必 要な電力の確保に取り組む「電力自給型経営」を図 る中小企業を支援するというもの。自家発電設備、蓄電池、デマンド監視装置が対象です。自家発電設 備については、内燃力を原動力とする火力発電設備 で、原則１基あたりの出力が 10kW 以上で停電時 に非常用電源として発電できること、また蓄電池は １基あたりの蓄電池容量が２kWh 以上であること が条件となっています。詳細は東京都中小企業振興 公社のサイトで確認できます。

※本記事は、発電設備および関連機器メーカー、関連団体、そ の他、行政機関、発電機ユーザーなどへの取材や発表資料を参 考に、私見としてまとめたものです。
〈主な参考サイト〉
・日本内燃力発電設備協会
・コージェネレーション
・エネルギー高度利用センター
・電池工業会
・総務省消防庁
・資源エネルギー庁