今回は非常用発電機としての特徴や用途、発電機自体を設置すれば非常用以外にも様々な用途があるといったことを説明します。
更に設置を決めた際もどこに申請を出せばいいかや設置時には自治体などと連絡を取り合わなければいけないこともありますのでそういった流れもご説明できればと思います。
1.非常用発電機は主に二種類
発電には様々な方式がありますが、特に汎用性が高く始動性が良いために、非常用として適切な発電機は、内燃機関を原動力とする発電機です。
下記にはディーゼル発電機とガス発電機、こちらの２種類の内燃機関発電機を中心に発電機のしくみついて簡単にご説明できればと思います。
下記にはディーゼル発電機とガス発電機、こちらの２種類の内燃機関発電機を中心に発電機のしくみついて簡単にご説明できればと思います。
①ディーゼル発電機の特徴
こちらは文字通りディーゼルエンジンを主機関とする発電機で、最も普及している標準的な発電機になります。
やはりある程度大きな施設でないとガスタービン（ガス発電機）式発電機は見かけません。
特に産業用として利用される発電機は、大きなトルクを持つ船舶用エンジンが採用されます。
常時変動する電力需要による負荷に対し、安定電力を出力できるので、簡単にブレーカーが落ちないといった特徴を持っております。
そのタフな造りから長期使用が可能で、財産としての価値は高い物になります。
非常にお勧めできるタイプの発電機かと思います。
関係がある記事がありますのでリンクを張っておきます。
やはりある程度大きな施設でないとガスタービン（ガス発電機）式発電機は見かけません。
特に産業用として利用される発電機は、大きなトルクを持つ船舶用エンジンが採用されます。
常時変動する電力需要による負荷に対し、安定電力を出力できるので、簡単にブレーカーが落ちないといった特徴を持っております。
そのタフな造りから長期使用が可能で、財産としての価値は高い物になります。
非常にお勧めできるタイプの発電機かと思います。
関係がある記事がありますのでリンクを張っておきます。
非常用発電機にもある高圧や低圧とは何かを詳しくご説明します！ | 株式会社ランドコムスクウェア (landcomsquare.jp)
②ガス発電機の特徴
こちらの発電機は船舶用ディーゼルエンジンをベースに、より環境負荷の小さい天然ガスなどを燃料としたエンジンです。
非常にエコなエンジンだと言えます。
環境に配慮することを重要視されているなら合っている発電機のタイプかと思います。
排出ガスはクリーンで低微粒子になり、硫黄酸化物などを排出しません。
現在ではＬＰＧや自噴ガス、メタン発酵ガスなど燃料の多様化に対応が図られています。
ディーゼルエンジンに比して静粛性が高く、低振動、燃料が低コストで調達可能です。
ディーゼルエンジンに比べて静かであると言えます。
設置場所、自治体の条例により大気汚染に対する規制が存在し、軽油などを燃料とするディーゼル発電機の使用ができない地域があったりしますのでご注意ください。その場合はガスエンジンやガスタービン発電機を用いる以外にありません。
非常にエコなエンジンだと言えます。
環境に配慮することを重要視されているなら合っている発電機のタイプかと思います。
排出ガスはクリーンで低微粒子になり、硫黄酸化物などを排出しません。
現在ではＬＰＧや自噴ガス、メタン発酵ガスなど燃料の多様化に対応が図られています。
ディーゼルエンジンに比して静粛性が高く、低振動、燃料が低コストで調達可能です。
ディーゼルエンジンに比べて静かであると言えます。
設置場所、自治体の条例により大気汚染に対する規制が存在し、軽油などを燃料とするディーゼル発電機の使用ができない地域があったりしますのでご注意ください。その場合はガスエンジンやガスタービン発電機を用いる以外にありません。
③発電自体の仕組み
ディーゼル、ガスともにエンジンにより得られた運動エネルギーを電気エネルギーに変換する必要があります。その中心を担うのはオルタネータです。
つまり発電機と一般的に言われるものは、運動エネルギーを発生させる動力機関と運動エネルギーを電気エネルギーに変えるオルタネータとセットになった装置といえます。
オルタネーターとは交流の電気を生成する発電機です。
自動車やオートバイ、小型航空機などに搭載されているものは、ダイオードなどを使った整流器で直流へと整流される場合も多く、これらの分野では整流器を含めてオルタネーターと呼ばれています。
実は普段から関わっている部品なんです。
オートバイの分野では、前照灯・尾灯など、バッテリーを通さずに交流のまま負荷につなぐ場合もあるため、整流器を含めずにジェネレーターとも呼ばれています。
オルタネーターは、エンジンの駆動=回転を利用して発電する機械ですのでディーゼルエンジン式やガスタービン式を問わずエンジンを使い生まれたエネルギー（回転や熱など）とオルタネーターがセットで発電機が発電が出来ることとなります。
つまり発電機と一般的に言われるものは、運動エネルギーを発生させる動力機関と運動エネルギーを電気エネルギーに変えるオルタネータとセットになった装置といえます。
オルタネーターとは交流の電気を生成する発電機です。
自動車やオートバイ、小型航空機などに搭載されているものは、ダイオードなどを使った整流器で直流へと整流される場合も多く、これらの分野では整流器を含めてオルタネーターと呼ばれています。
実は普段から関わっている部品なんです。
オートバイの分野では、前照灯・尾灯など、バッテリーを通さずに交流のまま負荷につなぐ場合もあるため、整流器を含めずにジェネレーターとも呼ばれています。
オルタネーターは、エンジンの駆動=回転を利用して発電する機械ですのでディーゼルエンジン式やガスタービン式を問わずエンジンを使い生まれたエネルギー（回転や熱など）とオルタネーターがセットで発電機が発電が出来ることとなります。
2.発電機選びで注意すべきポイント
下記には発電機を選ぶ際にご注意した方良い点などを書いていきます。
①発電の回転数と負荷による影響
発電機の回転数＝周波数となります。
今後、発電機に関わる場合50や※60Hzの周波数と言った表記を見ることが出てくると思いますが周波数とはエンジンの回転数が直接関係しています。
即ち、あらゆる負荷に耐えながら一定の回転数を守り続ける必要があります。
なぜなら周波数変動は電力を使用する機器に致命的なダメージを与える事があります。
周波数は設置される地域によりますので各自治体及び所轄の消防署などにお問い合わせください。
※Ｈｚとはヘルツと読みます。
ヘルツについての記事のリンクを貼っておきます。
今後、発電機に関わる場合50や※60Hzの周波数と言った表記を見ることが出てくると思いますが周波数とはエンジンの回転数が直接関係しています。
即ち、あらゆる負荷に耐えながら一定の回転数を守り続ける必要があります。
なぜなら周波数変動は電力を使用する機器に致命的なダメージを与える事があります。
周波数は設置される地域によりますので各自治体及び所轄の消防署などにお問い合わせください。
※Ｈｚとはヘルツと読みます。
ヘルツについての記事のリンクを貼っておきます。
非常用発電機にもある高圧や低圧とは何かを詳しくご説明します！ | 株式会社ランドコムスクウェア (landcomsquare.jp)
②発電する動力としてエンジン特性が重要
発電機は始動時に電力を使わなければ一切発電しません。
そのために発電機内部にもバッテリーが入っております。
そして電力の需要が発生すると同時に発電し、エンジンに負担がかかり、需要が減るとその逆になります。
この瞬時に燃料調整をして一定の回転数を守る訳ですが、自動車に例えると同じ速度で急坂を上り下りする事に似ています。
但し、自動車エンジンではこの様な急激な重負荷には耐えられないので発電機はこういった負荷に耐えられるように設計されています。
ですので発電機内部にどのようなバッテリーが設置されており、いつ頃が交換時期なのかなどもしっかり把握して設置も考えたほうが良いかと思います。
そのために発電機内部にもバッテリーが入っております。
そして電力の需要が発生すると同時に発電し、エンジンに負担がかかり、需要が減るとその逆になります。
この瞬時に燃料調整をして一定の回転数を守る訳ですが、自動車に例えると同じ速度で急坂を上り下りする事に似ています。
但し、自動車エンジンではこの様な急激な重負荷には耐えられないので発電機はこういった負荷に耐えられるように設計されています。
ですので発電機内部にどのようなバッテリーが設置されており、いつ頃が交換時期なのかなどもしっかり把握して設置も考えたほうが良いかと思います。
③ディーゼルエンジンにも大きく分けて2種類のエンジンがあります。
発電機用に用いられるエンジンは主にトラック用エンジンと船舶用エンジンに分かれます。
回転数を上げて力を出す【トラック用エンジン】
トラック用エンジンを流用する事で安価な発電機を作る事ができますが、難点として大きなエンジンが無いので出力が小さい発電機のみ対応できる事と回転数を上げて出力するエンジンですので発電機としてのトルクが乏しい点です。
ですので下記の船舶用エンジンより安価ですが船舶用エンジンよりは少し安全性に欠けます。
トルク重視の【船舶用エンジン】
そこでトルクフルな舶用エンジンが登場する訳ですが、一定の回転数を長時間持続させる船のエンジンは正に発電機の為のエンジンとも言えます。
急激に変動する電力需要にたいして、回転数変動を許さない非常にタフなエンジン特性は発電機にとって重要な役割を持ちます。
トラック用エンジンにたいして数倍の価格にはなりますが、信頼度の高さはもちろん非常に高い資産価値となります。
多少コストがかかりましても安全性を求めるならこちらをお勧め致します。
発電機の用語について詳しく書いた記事もありますのでリンクを貼っておきます！
回転数を上げて力を出す【トラック用エンジン】
トラック用エンジンを流用する事で安価な発電機を作る事ができますが、難点として大きなエンジンが無いので出力が小さい発電機のみ対応できる事と回転数を上げて出力するエンジンですので発電機としてのトルクが乏しい点です。
ですので下記の船舶用エンジンより安価ですが船舶用エンジンよりは少し安全性に欠けます。
トルク重視の【船舶用エンジン】
そこでトルクフルな舶用エンジンが登場する訳ですが、一定の回転数を長時間持続させる船のエンジンは正に発電機の為のエンジンとも言えます。
急激に変動する電力需要にたいして、回転数変動を許さない非常にタフなエンジン特性は発電機にとって重要な役割を持ちます。
トラック用エンジンにたいして数倍の価格にはなりますが、信頼度の高さはもちろん非常に高い資産価値となります。
多少コストがかかりましても安全性を求めるならこちらをお勧め致します。
発電機の用語について詳しく書いた記事もありますのでリンクを貼っておきます！
非常用発電機に関わる難しい機器名称や専門用語についてご説明します | 株式会社ランドコムスクウェア (landcomsquare.jp)
④機種選定は使用電力量に対する負荷率が重要
発電機の原動力は一言で言いますとエンジンです。
例えばですが自動車でも1速でアクセルを踏み続けるとどうなるでしょう。
エンジンの状態は悪くなってしまうでしょう。
ですので使用時間や負荷率を効率よく設定し、それらに合った大きさの機種を選定する事が重要です。
発電機からの電力供給先に起動電流の大きいモーターなどが存在する場合はそれの特性を知る事から始まります。
モーターの始動方法では7倍にまでも膨れ上がることがある直入れから始まり、※1リアクトル始動、※2スロースターター始動、※3インバーター始動などがあります。
それら設備仕様を基に需要電力の計算をし、必要な合計電力量を算出します。
次に発電機からの電力を使用する時間ですが、非常用か常用として使用するかで発電機の大きさが変わってきます。
例になりますが、
非常用として1日数時間＝発電機定格出力の70～80％までの負荷率。
常用使用として8～24時間以上の連続運転＝50～70％以下の出力。
即ち、常用で使用する場合は大目の産業用発電機を選定する必要があるという事になります。
※1リアクトル始動方式は、モータの一次側にリアクトルを直接接続してモータに加わる電圧を低下させ、始動電流を制限する減電圧始動方式です。
※2「スロースタート」は、開始のときはゆっくりだが次第に調子を取り戻して実力を発揮する、始動方法
※3インバーター駆動とは始動トルクや始動電流の商用電源駆動より小さい始動方法です。
例えばですが自動車でも1速でアクセルを踏み続けるとどうなるでしょう。
エンジンの状態は悪くなってしまうでしょう。
ですので使用時間や負荷率を効率よく設定し、それらに合った大きさの機種を選定する事が重要です。
発電機からの電力供給先に起動電流の大きいモーターなどが存在する場合はそれの特性を知る事から始まります。
モーターの始動方法では7倍にまでも膨れ上がることがある直入れから始まり、※1リアクトル始動、※2スロースターター始動、※3インバーター始動などがあります。
それら設備仕様を基に需要電力の計算をし、必要な合計電力量を算出します。
次に発電機からの電力を使用する時間ですが、非常用か常用として使用するかで発電機の大きさが変わってきます。
例になりますが、
非常用として1日数時間＝発電機定格出力の70～80％までの負荷率。
常用使用として8～24時間以上の連続運転＝50～70％以下の出力。
即ち、常用で使用する場合は大目の産業用発電機を選定する必要があるという事になります。
※1リアクトル始動方式は、モータの一次側にリアクトルを直接接続してモータに加わる電圧を低下させ、始動電流を制限する減電圧始動方式です。
※2「スロースタート」は、開始のときはゆっくりだが次第に調子を取り戻して実力を発揮する、始動方法
※3インバーター駆動とは始動トルクや始動電流の商用電源駆動より小さい始動方法です。
3.発電機の用途
下記で発電機の用途について触れていきたいと思います。
①停電時（非常時）のバックアップとしての要素
①商用電力が途絶えた緊急時に保険として電源供給する目的で設備します。短時間の停電を回避する為に1日に数時間の運転を行います。
②始動は手動と自動など様々な方法があります。発電機の始動には数十秒必要です。
③無停電接続にはＵＰＳ（大型バッテリー）が必要となり、発電機が立ち上がる間の電力を供給します。
②始動は手動と自動など様々な方法があります。発電機の始動には数十秒必要です。
③無停電接続にはＵＰＳ（大型バッテリー）が必要となり、発電機が立ち上がる間の電力を供給します。
②契約電量を抑える為のピークカット
①契約料金は、年間で一番使用量が高い時の値が翌年の年間契約料金になります。
②電力消費の多い時期に一部の電力を発電機から供給する事により、年間の使用最高値を抑えます。
③需要家様のデマンドを基に電気担当者と入念な議論が必要となります。まずはデマンド内容を熟知している担当の電気主任技術者へご相談頂く事をお勧めします。
計算方法としては前年同月電気料金÷（今年同月電気料金（出力kW ｘ 運転時間 ｘ 計画運転日数 ｘ 今年電気料金単価））ｘ100％＝削減率
②電力消費の多い時期に一部の電力を発電機から供給する事により、年間の使用最高値を抑えます。
③需要家様のデマンドを基に電気担当者と入念な議論が必要となります。まずはデマンド内容を熟知している担当の電気主任技術者へご相談頂く事をお勧めします。
計算方法としては前年同月電気料金÷（今年同月電気料金（出力kW ｘ 運転時間 ｘ 計画運転日数 ｘ 今年電気料金単価））ｘ100％＝削減率
③売電を目的とした用途
①自噴ガスやバイオ燃料などの燃料を安価に確保する事が可能であれば、売電により利益を生む事ができます。但し、以下のような懸念材料が横たわります。
②燃料成分や流量の安定化
③成分によるメーカー保証の有無
④電力買取価格の不透明要素
⑤自噴ガスでは埋蔵量の特定など
これらを確保できれば売電も可能かと思います。
②燃料成分や流量の安定化
③成分によるメーカー保証の有無
④電力買取価格の不透明要素
⑤自噴ガスでは埋蔵量の特定など
これらを確保できれば売電も可能かと思います。
④常時供給を目的とした常時電源としての用途
①常に発電機から電源を供給する設備です。
②ランニングコストが低いガスエンジンなどで、常に発電する事により電力会社からの供給が難しい場合の電力供給を可能とします。
③長期停電などに対する安定化電源の供給。
非常用発電機に特化した消防法が知りたい人はリンクはっておきますので見てみて下さい。
②ランニングコストが低いガスエンジンなどで、常に発電する事により電力会社からの供給が難しい場合の電力供給を可能とします。
③長期停電などに対する安定化電源の供給。
非常用発電機に特化した消防法が知りたい人はリンクはっておきますので見てみて下さい。
4.設置までの官庁申請や施工について
基本的には経済産業省及び設置場所の所轄消防署に対して行います。
常用、非常用共にです。
ばい煙発生施設に該当するか否かで手続きと内容が違います。
発電機の燃焼能力（1時間あたりの燃料消費量）により、ディーゼルエンジンは重油換算50L/hr以上、ガスエンジンは35L/hr以上で、ばい煙発生施設に該当し、経済産業省
産業保安監督部まで、以下の届出が必要になります。
・ 工事計画届出書
・ ばい煙に関する説明書
・ 保安規定変更届出書
ですがばい煙発生施設に該当しない発電機の場合は、保安規定変更届出のみとなります。
常用発電機の場合は、ばい煙に関する説明書に燃料使用計画を追加する必要があります。
所轄消防署への手続きは、発電機設置届が必要です。
またディーゼルエンジンの場合は、燃料タンクの大きさと燃料の種類により、少量危険物貯蔵取扱届出書の提出が必要になる場合があります。
届出に伴い、防油堤の設置（写真参照）と容量、添付資料など、詳細は自治体により差異があり、発電機を設置する場所の所轄消防署に問い合わせる必要がありますのでご注意ください。
更に自家用発電機の設置にあたり、騒音、振動、排気、可燃物である燃料を大量に貯蔵することから、設置については、消防法や建築基準法に準拠する必要があります。
対象となる建築物について、自治体の条例が適用される場合もありますのでこれらは各自治体、所轄の消防署にお問い合わせください。
建物からの保有距離や屋外設置する場合の発電機ケース（キュービクル式）の基準が設けられていますので、設置場所の自治体や所轄消防署との打合せを慎重に進める必要があったりもします。
施工に関しましては消耗品交換から負荷試験まですべて弊社で対応いたしますので発電機の質問やお見積もりなどもお気軽にお問合せ下さい。
届出について詳しく書いた記事もありますので気になる方見てみて下さい。
常用、非常用共にです。
ばい煙発生施設に該当するか否かで手続きと内容が違います。
発電機の燃焼能力（1時間あたりの燃料消費量）により、ディーゼルエンジンは重油換算50L/hr以上、ガスエンジンは35L/hr以上で、ばい煙発生施設に該当し、経済産業省
産業保安監督部まで、以下の届出が必要になります。
・ 工事計画届出書
・ ばい煙に関する説明書
・ 保安規定変更届出書
ですがばい煙発生施設に該当しない発電機の場合は、保安規定変更届出のみとなります。
常用発電機の場合は、ばい煙に関する説明書に燃料使用計画を追加する必要があります。
所轄消防署への手続きは、発電機設置届が必要です。
またディーゼルエンジンの場合は、燃料タンクの大きさと燃料の種類により、少量危険物貯蔵取扱届出書の提出が必要になる場合があります。
届出に伴い、防油堤の設置（写真参照）と容量、添付資料など、詳細は自治体により差異があり、発電機を設置する場所の所轄消防署に問い合わせる必要がありますのでご注意ください。
更に自家用発電機の設置にあたり、騒音、振動、排気、可燃物である燃料を大量に貯蔵することから、設置については、消防法や建築基準法に準拠する必要があります。
対象となる建築物について、自治体の条例が適用される場合もありますのでこれらは各自治体、所轄の消防署にお問い合わせください。
建物からの保有距離や屋外設置する場合の発電機ケース（キュービクル式）の基準が設けられていますので、設置場所の自治体や所轄消防署との打合せを慎重に進める必要があったりもします。
施工に関しましては消耗品交換から負荷試験まですべて弊社で対応いたしますので発電機の質問やお見積もりなどもお気軽にお問合せ下さい。
届出について詳しく書いた記事もありますので気になる方見てみて下さい。
5.まとめ
本日は難しく詳しい内容ではなく分かり易く選定方法や注意点、様々な用途などを紹介してきました。
オルタネーターですとか実は身近に使われている部品が発電機にとって重要な部品だったなども普通は分かりません。
ですが今回のようにブログを見て下さった方のようにオルタネーターを知っていれば発電機に異常が生じた際にエンジンは動くが発電しない場合などに、オルタネーターが悪いんではないかという情報が得られ、弊社や他の防災会社に見積依頼や現場調査を依頼される際に現場の情報をいち早く伝えることができ、スムーズに対応ができると思いますので是非こういった情報を大事にしていただければと思います。
今週はここまで！！来週もご安全に！！！
下記にも為になるリンクを貼っておきますので見てみて下さい！
お問い合わせは下記のリンクから！
オルタネーターですとか実は身近に使われている部品が発電機にとって重要な部品だったなども普通は分かりません。
ですが今回のようにブログを見て下さった方のようにオルタネーターを知っていれば発電機に異常が生じた際にエンジンは動くが発電しない場合などに、オルタネーターが悪いんではないかという情報が得られ、弊社や他の防災会社に見積依頼や現場調査を依頼される際に現場の情報をいち早く伝えることができ、スムーズに対応ができると思いますので是非こういった情報を大事にしていただければと思います。
今週はここまで！！来週もご安全に！！！
下記にも為になるリンクを貼っておきますので見てみて下さい！
非常用発電機の負荷試験について | 株式会社ランドコムスクウェア (landcomsquare.jp)
非常用発電機負荷試験の費用 | 株式会社ランドコムスクウェア (landcomsquare.jp)
お問い合わせは下記のリンクから！