木質バイオマス画像

木質バイオマス発電

バイオマス発電は、木屑や生ゴミ、家畜の糞尿、下水汚泥などから排出される有機物を燃焼させ、発生する熱を利用して電気を作る発電方式です。本編では、市場の活性化が見込まれる木質バイオマス発電を中心に解説します。

バイオマスとは

生物資源(bio)の量(mass)を表す概念で、一般的に「再生可能な、生物由来の有機性資源で化石資源を除いたもの」をバイオマスと呼びます。

バイオマスは、大きく3つに分類されます。

①廃棄物系…
工場や一般家庭から大量に出る資源
木屑、生ゴミ、家畜の糞尿、食品廃材、廃油、下水汚泥 など
②未利用系…
他にあまり使用用途のない資源
間伐材、稲わら、もみ殻、麦わら など
③資源作物…
作物を由来とした資源
サトウキビ、トウモロコシ など

ここでは、市場の活性化が見込まれる木質バイオマスを中心に解説します。

木質バイオマスの特徴

  • バイオマスの中で、木材からなるバイオマスのことを「木質バイオマス」と呼びます。樹木の伐採や造材時に発生した枝、葉などの林地残材、製材工場などから発生する樹皮やのこ屑などのほか、街路樹の剪定枝や住宅の解体材などがあります。
  • 木質バイオマスを燃焼することにより放出されるCO2は、光合成によって大気中から吸収されたものです。そのため大気中のCO2の量は増減しません。このような性質をカーボンニュートラルと呼びます。
  • ボイラを炊いたりタービンを回して発電、または熱を生み出しエネルギーを活用しますが、燃料の原材料が再生可能であることから、バイオマスは再生可能エネルギーの一種として扱われています。固定価格買取制度を利用して、売電することができます。

カーボンニュートラルのイメージ

バイオマス発電における固定買取価格

バイオマス発電は「生物に由来した燃料を使う」ことが原則で、該当する燃料の種類は多岐にわたります。燃料の種類によって調達コストが異なるため、売電収入にも大きく影響します。今後、再生可能エネルギーの最大限の導入と地域活性化を図るため、国は地域資源の最大限の活用につながる、木質バイオマス発電への普及促進を図ります。

2,000kW未満の木質バイオマスの推進をするため、平成27年度から新たな区分を設けて買取価格を優遇する方針が示されました(平成28年度の買取価格は前年度の据え置き)。

平成28年度 固定価格買取表
バイオマス メタン発酵
ガス化発電
未利用木材燃焼発電 一般木材等
燃焼発電
廃棄物
燃焼発電
リサイクル
木材燃焼発電
2,000kW
未満
2,000kW
以上
買取価格
(税抜)
39円 40円 32円 24円 17円 13円
買取期間 20年間 20年間 20年間 20年間 20年間

出典: 資源エネルギー庁

木質バイオマスの燃料・ボイラについて

■木質バイオマスの燃料

燃料 メリット デメリット
薪 最も製造が容易
個人でも原料から薪の製造が可能
樹木の幹、枝、梢、根などを利用
(小木・枝・柴なども利用可能)
ボイラへの投入は人手となる
燃焼効率が低い
煙が多く、火力の調整が困難
チップ 比較的容易に製造が可能
ボイラへの自動投入、自動運転が可能
水分により熱量が変動
燃焼機器が複雑になるため、
小規模機器には向かない
ペレット 大きさが均一で、木質燃料の中で一番扱いやすい
小型機器でも燃焼効率が良い
ボイラへの自動投入、自動運転が可能
製造工程がやや複雑であるため、
薪・チップと比べて高価

■化石燃料と木質バイオマスボイラの比較

ボイラ 初期費用 燃料費 耐用年数
薪 低価格 高い、変動する 短い
チップ 高価格 比較的低価格、安定 長い
木質バイオマスボイラ導入のポイント
  • 設備費用を可能な限り抑える
  • チップの品質管理と適切なボイラの選定
  • 年間稼働時間が一定以上あることが望ましい

木質バイオマス 導入におけるポイント

燃料の収集と確保
  • 安価に持続的に調達可能であるか
  • 大型車両などの輸送経路の確保
  • 集材可能量
周辺状況への影響
  • 臭気
  • 焼却灰
設備費用
  • 建屋
  • 建設費
  • 燃料の保管場所
地域の活性化
  • 新しい産業と雇用の確保
  • 森林整備の促進

木質バイオマス発電を導入したケース

課題
燃料代や電気代が高止まりしている。何とかしたい
現状
一例として…
[温泉施設]重油を燃料にボイラで温泉を加温 [ホテル]電気式空調で客室内に暖房を入れている
改善策・効果
木質バイオマスを燃料に使い、コージェネを導入
発電だけでなく熱を有効活用することで、エネルギー利用効率が最大化
(エネルギー効率は発電だけで約25%、電熱活用で約75%となります)
地域で生み出させる森林資源を有効活用することで、林業をはじめ地域経済活性化に貢献
化石燃料の支出を抑え、地域雇用の創出につながります

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