今更聞けない!知識0でもわかるバイオマス発電事業の紹介

わかりにくいバイオマス発電をきちんと理解しましょう!

バイオマス発電事業は家畜の糞尿や食品残さ、汚泥、間伐材や、建築廃材などの本来捨てるべきものを再活用して電気を作るという非常に地球にとってクリーンな発電事業です。

再生可能エネルギーの代表といえる太陽光発電などとは異なり安定的に電気を作ることもできるので政府のエネルギーバランスの中でも重要なポジションに位置付けられています。

しかし、ほとんどの方がバイオマス発電についてはほとんど知らず、固定価格買取制度が始まり事業者様に有利な制度になったにも関わらず建設数が思ったほど増えていないといった状態になっています。

弊社ではバイオマス発電事業を広めるために様々な活動を行っていますが、きちんとした知識を持っていない方が多く、実際に発電を行っているバイオマス発電所ですら大きなリスクをはらんでいると考えています。

本コラムではできるだけ多くの方にバイオマス発電というのがどのようなものなのかを知ってもらえるように、全く知識がない方にもできる限りわかりやすくバイオマス発電のあれこれを説明しています。

多くの方にバイオマス発電を興味持っていただければと思います。

バイオマス発電の種類

バイオマス発電事業は冒頭にも少し記載させていただいたように、本来捨てるべきもの「もの(燃料)」を再利用して電気を生むという考えの発電事業です。
この燃料に代表されるのが木材の廃材・間伐材・食物残さ・汚泥・家畜の糞尿です。

これらの燃料を使い発電機を回し電気を作成しますので、火力発電所に限りなく近く、重油で発電機を回すのではなく再生可能エネルギーで発電機を回すという点が異なっています。

火力発電所と同じでものを燃やすのでその際に二酸化炭素が排出されるのですが、二酸化炭素に関してはゴミになるまでに吸収した二酸化炭素を排出していると考えられるので二酸化炭素の排出はなしと考えられており、非常にクリーンな発電事業とされています。

バイオマス発電事業で最初に勘違いをされやすいのがバイオマス発電といっても発電方法は一つではなく大きく3つに分かれていることです。

①直接燃焼方式
焚火のように直接燃料になるものを燃やして発電機を動かす方法です。
一番火力発電に近く間伐材やペレット、PKSなどがよく使われる

②熱分解ガス化方式
間伐材や食品残さを燃やすのではなく熱することでガスを発生させてそのガスを使って発電機を動かす方法です。
廃材や食品残さなどがよく使われる

③生物化学的ガス化方式
食品残さや家畜の糞尿、汚泥などを発酵させてバイオバスを発酵させてそのガスを使って発電機を動かす方法です。
食品残さ汚泥、家畜の糞尿がよく使われる

よく耳にする木質バイオマス発電は多くの場合①の直接燃焼方式のことを指し、バイオガス発電は③の生物化学的ガス化方式を指すことが多いです。

このことを理解しておかないとなかなかバイオマス発電事業を理解することができません。

バイオマス発電の制度

バイオマス発電も太陽光発電などと同じように固定価格買取制度にのっとり、電力会社が作った電気を必ず買ってくれます。

買取期間も太陽光発電と同じで20年間と決まっています。
バイオマス発電の制度が少し他よりもわかりにくいのはバイオマス発電の燃料によって売電単価が違うという点です。

バイオマス発電の売電単価は全部で6種類あります
①メタン発酵ガス
②間伐材由来の木質バイオマス 2,000kW未満
③間伐材由来の木質バイオマス 2,000kW以上
④一般木質バイオマス・農作物収穫に伴って生じるバイオマス
⑤建設資材廃棄物
⑥一般廃棄物その他のバイオマス

これら6つの種類に分かれており、どのように集めるのかも提出が必要となっており、燃料と売電単価は厳しく見られます。

燃やす燃料ごとに必要となる設備あったほうが良い機器は異なりますので、この点にも注意が必要になります。

バイオマス発電に必要な機器

バイオマス発電を行うためにはどのような機器が必要になるのでしょうか?
※正確にはもっと様々なものが必要なのですがあくまで概要としてご紹介します

直接燃焼方式に必要な機器
必ず必要な機器は次の通りです
①ボイラー(燃料にあったボイラーが必要)
②発電機

燃やす燃料によっては必要なもの
①チッパー(木材を小さくするもの)
②乾燥機(木材を乾燥させるもの)
③成粒機(おがくずなどを固める機器)

熱分解ガス化方式・生物化学的ガス化方式に必要な機器
①ボイラー(燃料にあったボイラーが必要)
②発電機
③発酵槽・過熱槽
④貯蔵庫

いずれのバイオマス発電を行うにせよボイラーと発電機が必ず必要になってきます。
ボイラーと発電機は火力発電などで技術が確立されていますので全く新しい仕組みを考えないといけないわけではないということがわかるかと思います。

バイオマス発電のメリット

ここまでバイオマス発電事業がどのようなものでどんな設備が必要なのかをご紹介してきました、ここではバイオマス発電事業がもたらすメリットについてご紹介させていただきます。

バイオマス発電の一番のメリットは自然に左右せず、燃料を集めることができれば安定した発電を行うことができるという点や雇用が発生するので地域貢献ども高く、環境にも非常に良いという点にあります。

ゴミが減るということも大きなメリットに考えられますし、ガス化発電で考えるとガス化した後に出る廃液は加工することで液肥として再利用することもできます。

このように大きなメリットがあるのですがバイオマス発電はクリアすべき課題が多いのも事実です。

バイオマス発電の課題点

バイオマス発電事業の架台は燃料の調達リスクが非常に大きい点です。
20年間のバイオマス発電事業を行うためには20年間燃料を調達し続けないといけないとういことです。

バイオマス発電事業に興味を持つか方は非常に多いのですが多くの方が燃料の調達ができず、事業計画をあきらめる事業者様がほんとです。

また、燃料に含まれる含水率で必要な燃料が変わりますのでただ量を集めればいいというわけではない点にも注意が必要です。

バイオマス発電事業を行われている方は自治体と組んで安定的に燃料が調達できるようにしていたり、国内の燃料をベースに万が一に備えて海外からも燃料調達ができるようにしていたりしています。

中には燃料すべてを海外からの輸入に頼っている事業者様もいます。

ガス化と直接燃焼の燃料調達の難しさについて

バイオマス発電の燃料調達には必ず含水率の問題がくっついてきます。
木質バイオマス発電の場合は含水率が高いと機器の故障に直結したり、処理が非常に難しいタールが大量に発生してしまいます。

ガス化発電所の場合はごみの量が十分だったとしても含水率が高いと十分なガスが発生せず目標とする売電収入を得ることができなくなってしまいます。

発電所内に乾燥設備を入れることである程度リスクに備えることができるのですがその分建設費用が高くなってしまいますので事業計画が大きく変わってしまいます。

含水率は季節によっても変わりますので常に十分な量の燃料を確保するための努力をする必要があります。

バイオマス発電事業の経済性について

バイオマス発電事業の事業性は状況に応じてかなり大きく変動してしまいます、そのためこれからご紹介する内容は全く異なってしまう場合もあるということをあらかじめご了承ください。

バイオマス発電所は発電所容量が小さいとエネルギー効率が著しく下がってしまい、発電所容量が小さければ小さいほど回収に時間がかかってしまいます。

バイオマス発電の種類によって大きさによる発電効率は異なっており、一般的には直接燃焼方式は2M以上でないと投資対効果が悪くなるのにたいしてガス化発電所は比較的小さくても投資対効果としては十分な数字が確保できることが多いです。

バイオマス発電に必要な費用は一般的に次の通りです
①発電所建設費用
②人件費
③燃料費
④運搬費
⑤メンテナンス費

売電収入は次のような計算で算出することができます。

年間売電収入=発電容量×365×24×運転率(%)×売電単価
※年間稼働時間がわかれば発電容量×年間稼働時間でも計算できます

例えば400kWのバイオガス化発電所を8000時間稼働した場合の売電収入は下記のとおりです。

400(発電容量)×8000(稼働時間)×39(売電単価)×1.08(消費税)=134,784,000円

発電所建設コストは燃料の種類などの関係もあるので一概に言えませんが400kW程度の発電所であれば5億~7億程度と考えられます。

7億程度で発電所を作ったとした場合燃料調達費用などによって大きく異なりますが8-9年程度で回収ができる計算になります。

バイオマス発電事業で収益性を高めるためには燃料費と運搬費をどれだけ抑えることができるのかが非常に重要になります。

バイオマス発電の事業開始までの流れ

バイオマス発電事業を行うための手続きは高圧の太陽光発電とあまり変わらず、web上でダウンロードできる書類を記載して経済産業局に送る国に対しての申請と電力会社と協議をするインフラ部分に対する対応が必要になります。

太陽光発電と大きく異なる点は燃料の調達の証明を出さないといけない点です。

また、バイオマス発電は各種法令をクリアしないといけないことも多く太陽光発電事業ほど簡単にできるものでありません。

どれだけ早くやろうと思っても1年程度の時間がかかると考えて、じっくりと取り組むことが重要になります。

バイオマス発電所の設置場所について

バイオマス発電所を設置する場所について考えるときに一番に気にしないといけないのは燃料の調達に適した場所なのかです。

これまで記載してきたようにバイオマス発電の一番の課題は燃料の調達です。そのため燃料を安定的に調達が可能な場所に発電所の設置を行うことが必要になります。

また、運送の便が良いことも事業収益を上げるためには感がなくてはいけないこととなります。

環境面で考えると次の点を確認する必要がります。
建設について地域住民などの同意が得られるか?
工場立地や都市計画規制区域、文化財保護地域ではないこと
大気、水質、騒音、振動の規制基準値が保証地位化であること

電力会社の点で考えると送電網に空きがあるかどうかが重要になります。

バイオマス発電事業の補助金について

バイオマス発電は様々な補助金が出ていることが多く、補助金はその年によって大きく異なるので必ず受けることができるわけではありませんが、うまく活用することで事業収支を大きく高めることができるようになります。

すでに終わっているものも多いですが参考として記載していきます
補助金名:再生可能エネルギー事業者支援事業費補助金
補助金額:民間事業者による再生可能エネルギー利用設備導入:補助対象経費の1/3以内
※平成28年9月9日に終了している補助金です

このほかにも
グリーン貢献量認証制度等基盤整備事業委託費
高機能リグのセルロースなのファイバーの一貫製造プロセスと部材強化技術開発
新エネルギーベンチャー技術革新事業
バイオマスエネルギーの地域自立システム化実証事業
戦略的次世代バイオマスエネルギー利用技術開発事業

このような様々な補助金を活用することができます。

最後に

知識ゼロでもわかるバイオマス発電事業ということで簡単にしてバイオマス発電のご紹介させていただきました。

簡略化しすぎて若干ニュアンスが違う点もあるかと思いますがあらかじめご了していただければと思います。

弊社KGSではバイオマス発電事業を円滑進めるための様々なお手伝いをさせていただいております。
事業計画の作成から機器の選定、施工工事まで幅広く対応サポートを行っておりますのでバイオマス発電事業をお考えになられるのであればお気軽にご相談ください。

地球にやさしく、捨てるはずのものをエネルギーに変え、しかも儲かる一石三鳥のバイオマス発電を皆様が興味を持っていただければ幸いです。



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