近年になり、環境保護のため自然エネルギーを活用した発電方法がますます推進されるようになりました。それに関連した事業も盛んになっています。

ここでは、バイオマス発電に着目し、その特徴やメリット・デメリットについてお話します。バイオマス発電に関する知識を深めていきましょう。

バイオマス発電って？

バイオマス発電は火力発電の一種ですが、現在エコなエネルギーとして注目されています。どんな経緯で誕生し、どんな方法で発電しているのか、まずは基本的な知識を押さえておきましょう。

バイオマス発電の歴史

バイオマス発電とは、木くずや燃えるゴミ、動物のフンなど、植物や動物から作り出される有機エネルギーを燃やしたり、発酵させたりして発電する発電方法のことです。

名前の由来は、「バイオ（生物）」と「マス（質量）」をつなげたもので、生物が持っているエネルギー質量という意味になります。

日本においては、「バイオマス・ニッポン総合戦略」が平成14年12月に閣議決定されてから、各地で積極的に導入されるようになりました。平成18年3月にはバイオマス・ニッポン総合戦略の改正が図られ、平成21年9月には「バイオマス活用推進基本法」が制定されるなど、バイオマス発電の導入が推進されていきます。

平成24年には、バイオマス発電が「固定価格買取制度（FIT制度）」の対象となり、さらに加速していきました。

発電の仕方は？

バイオマス発電の方法には、さまざまあります。

木材や燃えるゴミは、燃やして蒸気を発生させ、蒸気タービンを回すことにより発電します。生ごみは加熱し、ガスを発生させ、そのガスでガスタービンを回して発電します。

動物のフンや下水の汚泥は、発酵させてガスを発生させ、そのガスでガスタービンを回して発電します。

発電した後の熱は、暖房や温水として利用できる、大変エコなシステムです。

また、バイオマス発電は、カーボンニュートラルという概念に基づいており、地球に大変やさしい発電方法だといえます。

バイオマス発電の仕組み

バイオマス発電で生物資源から電力を生み出すには、いくつかの方法があります。

それぞれ具体的な方法を見ていきましょう。

直接燃焼方式

バイオマスの直接燃焼方式とは、木くずや木材などのバイオマス燃料を直接燃焼させ、水を沸騰させて蒸気を出し、蒸気タービンを回す発電方法です。

燃焼効率を高め、扱いやすくするため、木くずはペレット状（小さくコロコロした形）に加工し、木材は粉砕してチップ状に加工されたものが出回っています。

このように加工することで、輸送しやすくもなっています。木くずや木材のほかに、燃えるゴミや精製した廃油を燃料として使用することもあります。

熱分解ガス化方式

バイオマスの熱分解ガス化方式は、直接燃焼させず、蒸し焼きにすることにより、熱分解ガスを発生させ、ガスでタービンを回して発電を行います。

使用する燃料として、直接燃焼方式と同じものが使われることもあります。代表的なものは、木質ペレット、木質チップ、食品工場から出る野菜くずや茶がらなどです。

熱分解ガス化方式は、燃焼温度が高めで、燃焼成分を効率よく利用できるため、直接燃焼方式と比較して、コストが抑えられるというメリットを持っています。

生物化学的ガス化方式

バイオマスの生物化学的ガス化方式とは、家畜の糞尿や下水汚泥、生ごみなどを発酵させてメタンガスを発生させ、ガスタービンを回すことで発電を行う発電方法です。

水分を多く含んで燃えにくいものも利用でき、ガスの発熱量が高いので、大変効率のよい発電方法だといえます。

バイオマス発電は、本来は汚いとされるものや、ゴミを利用してエネルギーを得ることが可能です。無駄なく資源を使い切ることができ、環境にもやさしい発電方法です。

バイオマス発電を行っている場所はある？

現在、バイオマス発電を行う設備を持つ発電所は限られています。

代表的なものをご紹介しましょう。

米子市クリーンセンター

鳥取県米子市にある米子市クリーンセンター（協同組合米子市環境事業公社）。

法人番号は3270005003299。米子市クリーンセンターは、平成25年に経済産業大臣によって、電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法に基づき、再生可能エネルギー発電施設、バイオマス発電施設としての認定を受けました。

吾妻木質バイオマス発電所

吾妻木質バイオマス発電所は、群馬県吾妻郡にあるバイオマス発電施設です。

2006年設立、法人番号は7000020100005。

発電出力は、13,600kWで一般家庭２万4000世帯分の電力が供給可能です。

主に、木質チップを燃料とした直接燃焼方式により発電を行っています。

森林資源活用センター発電所「森の発電所」

森林資源活用センター発電所「森の発電所」（かぶちゃん電力株式会社）は岐阜県にある発電施設。法人番号は1010001155824。

もともと工場で廃棄されていたヒノキの端材、おが屑、樹皮などの一部は有効活用していましたが、残りは廃棄処分されていました。

現在では、この廃棄物だったものを燃料とすることで、クリーン電力を供給しています。

バイオマス発電のメリット

バイオマス発電はクリーンで環境にやさしいエネルギーとしてご紹介してきましたが、ほかにも導入のメリットはたくさんあります。

再生可能なエネルギー

バイオマス発電のメリットは、なんといっても地球にやさしいことです。太陽光を使った太陽光発電や、風力発電、水力発電と同じように、自然の力を活用し、環境に悪影響を与えることなく発電を行います。

石油や石炭は、使ってしまえば無くなる一方ですが、バイオマス発電は太陽光、水力、風力と同じように再生可能なエネルギーですから、地球のエネルギー資源を守れる発電方法だといえます。

安定的に発電

バイオマス発電のメリットは、安定的に発電できることです。

火力発電と同じような技術が利用されているため、燃料の供給が安定している限り、発電も安定して行うことができます。

夜間は発電できない太陽光発電とは異なり、燃料さえあれば24時間安定的に発電することが可能です。

大気中のCO2を増やさない

バイオマス発電は、カーボンニュートラルを基本概念としています。

カーボンニュートラルとは、燃やしても大気中の二酸化炭素の量に影響を与えることがないということです。

おが屑や材木などの燃料を燃やす時には二酸化炭素が発生しますが、その二酸化炭素はそもそも植物が成長する過程で空気中からとりいれたものです。

つまり、全体として大気中の二酸化炭素の量には影響を与えることがありません。

こういった環境保護の面から考えても、バイオマス発電のメリットは大きいといえます。

国内の林業で発電可能

建築物の需要の変化から、国内の木材は余りがちとなっています。

バイオマス発電は、こういった余った国産の木材を利用して燃料化することができます。

森林を育成し、維持し、経済的に利用することを目的とする林業にとって、バイオマス発電は大変理想的な事業だといえます。

バイオマス発電のデメリット

バイオマス発電はメリットの大きい発電方法として注目を集めていますが、一方で、普及を阻むデメリットも存在しています。

コストがかかる

バイオマス発電は、どうしてもコストが高めになってしまうという難点があります。

バイオマス発電は、原子力発電や火力発電と比較して環境への影響は小さいですが、その一方で、原子力発電や火力発電よりも作業工程が多くなります。

そのため、発電コストはどうしても高めになってしまいます。

効率の悪い木質バイオマス

バイオマス発電は発電効率が低めです。

特に木質バイオマスの場合、よく燃えるようにするために乾燥させ、小さく砕いてチップ化したりペレット化したりする必要があります。

また、燃焼温度が低めなので効率が悪く、大型設備でないと利益を上げるのは難しいといえます。バイオマス発電は、設備コストが高いうえに発電効率が悪いのです。

木材資源がせめぎ合いに合う

バイオマス発電を維持するには、それ相応の資源が必要とされます。

いくら廃棄されていた木材資源を有効活用しているとはいえ、その量には限りがあります。

そのため、バイオマス発電の燃料となる木材資源はせめぎ合いが起きています。

バイオマス発電は太陽光発電に続くか？

一般家庭でも普及が進む太陽光発電。同じくエコなエネルギーとして注目されているバイオマス発電も、将来普及する可能性は高いのでしょうか？

コストの比較

近年、太陽光発電が下火になりつつある一方で、バイオマス発電が世間に注目されつつあります。そのため、バイオマス発電が太陽光発電に続くのではないか、と考える人もいることでしょう。

しかし、その可能性は低そうです。

バイオマス発電は、燃料の確保が難しく、設備コスト・維持コストが高いことに加え、発電コストも若干高めです。

今年2017年に行われた経済産業省・資源エネルギー庁の審議会「発電コスト検証ワーキンググループ」の資料によると、2030年の産業用太陽光発電の発電コストが12.7〜15.5円／kWhなのに対し、利用率の多い専焼のバイオマス発電は29.7円／kWhと現状とほぼ変わらないという数値を示唆しています。

■参考URL

https://goo.gl/Fqx73F

ここからわかるのは、太陽光発電の普及により導入コストが下がったこと、また、バイオマス発電の燃料が有限であり、規模拡大を視野に入れていないということです。

もちろん、バイオマス発電は、大変環境にやさしい発電方法ですし、今後も推進されていくことは間違いないでしょう。しかし、接続可能量が制限されることもあり、太陽光発電ほど普及することはなさそうです。

しかし、一方で推進の努力が払われているのは確かです。

例えば、電源接続案件募集プロセスがあります。これは、電力広域的運営推進機関によって定められたルールで、発電設備を電力系統に連携する際、費用が高額になる場合に接続申込み希望者をつのって共同負担してもらう手続きです。

電源接続案件募集プロセス開始申込みから、電源接続案件募集プロセス募集要領の策定や説明会、応募と入札などを経て、1年ほどでプロセスが完了します。

募集プロセスは利用できる条件が揃えば開始できます。

バイオマス発電の事業者が、この制度を活用すればコストを軽減することができることでしょう。

バイオマス発電の将来性

バイオマス発電は、設備費用がかかり、発電効率が悪いというデメリットについて考えましたが、研究・開発は常に進められています。

数年前と比較しても、バイオマス発電の発電効率は向上を見せています。

今後、さらなる発電効率の向上が見られれば、バイオマス発電の重要度は増していくことになるでしょう。

バイオマス発電の今後に期待

現在において、もっとも低コストな再生可能エネルギーは風力発電です。

それと同時に開発がすすみ普及が広がっているのが太陽光発電。今後の再生可能エネルギー発電はこの二つが主流となっていくでしょう。

しかしながら、バイオマス発電も負けず劣らず、地球の二酸化炭素を増やさず、限りあるエネルギー資源を大切にする発電方法です。設備費用や維持コストは高めでも、今後研究・開発が進み、普及が計られていくことが予想されます。

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