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バイオマス発電とは？仕組みや種類・発電量やメリットデメリットを解説
近ごろよく聞く「バイオマス発電」ですが、「そもそもバイオマスって何？」「どうやって発電してるの？」といった疑問も多いですよね。
そこで本記事では、バイオマス発電の特徴や発電方法、メリットやデメリットを分かりやすく解説していきます！
記事を読めばバイオマス発電が地球に優しい、素晴らしい発電方法であることが分かりますので、エコに興味がある方はぜひ目を通してみてくださいね！
バイオマス発電とは？概要や仕組み・種類を解説！
はじめに、バイオマス発電の概要や発電の仕組み、現在主流の3つの発電方式について解説していきます。
そもそもバイオマスって何？
バイオマスとは、動物や植物といった有機物を原料とした生物資源のことです。
一般的には、建築業や林業などで大量に発生する廃材や、酪農業で発生する家畜の排泄物などがバイオマスとして知られています。
ほかにも、日本では以下のようなバイオマスが発電に利用されています。
乾燥系 | 伐採地の残材 製材加工の廃材 | 農業ごみ(わら・もみ等) 家畜の排せつ物(鶏ふん) | 建築廃材 |
湿潤系 | 食品加工の廃棄物 水産加工の廃棄物 | 家畜の排せつ物 (牛豚ふん尿) | 下水の汚泥 し尿 |
その他 | 古紙(セルロース) | パーム油・なたね油 | 産業用の食品油 |
バイオマス発電とは？【生物資源をムダなく活用】
バイオマス発電とは、廃材や農業ごみなどのバイオマス燃料を燃やした熱エネルギーを利用する発電方法です。
燃焼するとCO2が発生しますが、植物は生育中にCO2を吸収するため、バイオマス発電は「カーボンニュートラル」な発電方法として注目されています。
カーボンニュートラルとは、CO2の排出量と吸収量を「差し引きゼロ」にすることであり、加速する地球温暖化を食い止めるために世界中で取り組まれている課題です。
産業によって出る不要物や家庭ごみを電力に変えるバイオマス発電は、とても環境に優しい発電方法と言えますね。
【燃焼・発酵】バイオマス発電の仕組み
バイオマス燃料を燃やした熱エネルギーは「タービン」と呼ばれる回転機器に伝わり、タービンが発電機を回すことで電力が生み出されます。
燃焼エネルギーによって発電する方法は通常の火力発電と同じ仕組みですので、バイオマス発電は日力発電の一種に分類されています。
燃焼に使われる燃料は、間伐材やゴミなどの「固形物」と、排せつ物や生ゴミを発酵させた「バイオガス」の2種類が主に使用されます。
バイオマス燃料さえあればいつでも発電できるため、安定した電力供給が可能であることもポイントですね。
バイオマス発電は大きく分けて3種類ある
現在、日本で主流となっている3つのバイオマス発電の方式の特徴を以下にまとめます。
直接燃焼方式 | ・木材や可燃ごみを直接燃やし、蒸気タービンを回して発電 ・燃焼温度が比較的低いため、大型の発電設備が必要となる ・燃料は国中から調達できるが、運搬に費用がかかる点が課題 |
熱分解ガス方式 | ・木材や可燃ごみを燃やして発生したガスでタービンを回して発電 ・燃焼温度が高く、直接燃焼方式より小さな発電設備で済む ・燃焼の効率も高いため、少ない燃料でより多くの電力を生み出せる |
生物化学的ガス方式 | ・排せつ物や汚泥を発酵させて発生したガスでタービンを回して発電 ・水分が多いバイオマスでも、乾燥させずに有効活用できる ・酪農や漁業が盛んな地域で積極的に導入されている |
バイオマス発電の発電量はどれくらい？発電に適した場所はどこ？
次に、バイオマス発電の発電量や発電所に適した場所、実際の活用例を見ていきましょう。
【73万世帯分】日本全体のバイオマス発電の発電量は？
資源エネルギー庁の発表によると、2019年度のバイオマス発電の発電量は262億kWhです。
1世帯が年間に消費する電力量は平均3,600kWhですので、「262億÷3600=約73万世帯分」もの電力を供給している計算になります。
日本政府は2050年度の「脱炭素社会」の実現を目標としており、環境に優しいバイオマス発電は今後確実に増えていきます。
数年先の未来では、各家庭がバイオマス発電の電力を使うことが当たり前になってゆくでしょう。
バイオマス発電に適した場所は？【自由度の高さが魅力】
日照量が大切な太陽光や、風量が必要な風力発電に対し、燃料さえあればどこでも設置できる自由度の高さもバイオマス発電の魅力です。
例えば、以下のような場所は発電所の設置に特に適しています。
発電に適した場所 | 調達できるバイオマス燃料 |
市町村のゴミ処理場の近く | 可燃ごみ、生ゴミ、古紙 |
木材事業者が多い地域 | 木くず、廃材、間伐材 |
沿岸地域の工業地帯 | 廃油、産業廃棄物 |
漁業や酪農、農業が盛んな地域 | 排せつ物、生ゴミ、わら |
発電した電力は電線を通して各家庭に供給する必要がありますので、電力系統にも接続しやすい場所であれば、さらにバイオマス発電所に最適と言えます。
比較的どんな場所にも設置できるバイオマス発電は、過疎化が進んだ農村や山村を活気づける起爆剤としても期待されています。
バイオマス発電・実際の事例を3つご紹介
日本各地で稼働しているバイオマス発電の一例を以下にご紹介していきます。
大分県 日田市 | ・林業が盛んな地域性を活かし、木くずを燃焼させて5,700kWの発電に成功 ・発生した熱エネルギーは隣接する園芸ハウスに安価で提供している |
神奈川県 川崎市 | ・木質ペレットやパームヤシ種殻などを燃料に使い、4.9万kWもの発電量を実現 ・製油工場の跡地を有効活用し、国内最大級のバイオマス発電所としても有名 |
愛知県 豊橋市 | ・下水汚泥や生ゴミからバイオガスを発生させ、1,000kWの発電を実現 ・発酵後のバイオマスも固形燃料としてムダなく活用している |
バイオマス発電のメリット・デメリットを詳しく解説！
最後に、バイオマス発電ならではのメリットとデメリットを解説していきます。
【安定の発電量】バイオマス発電のメリット
バイオマス発電のメリットは、発電量が安定しており、どこにでも発電所を設置できることです。
天気や風量に発電量が左右される太陽光や風力発電に比べて、バイオマス発電は燃料さえあれば毎日安定した発電量で地域の電力を支えられます。
農村や山村では直接燃焼方式、ゴミ処理場ではバイオガス方式を採用するなど、地域の特色に合わせて柔軟に発電方式を変えられるのも利点です。
その上、カーボンニュートラルも実現できますので、バイオマス発電はまさに次世代の理想的な発電方法と言えます。
バイオマス発電のデメリット【管理コストが課題】
バイオマス発電のデメリットは、ずばり燃料の管理コストがかかってしまうことです。
発電には大量の生物資源が必要なため、収納場所や運搬費用がどうしても高額になります。
しかし、生ゴミや可燃ごみ、間伐材などは、発電するしないに関わらずコストをかけて処分されているものです。
不要なゴミとして焼却してしまうより、大切な資源としてバイオマス発電で利用したほうが理にかなっていると言えるのではないでしょうか？
【まとめ】地域環境にも優しいバイオマス発電を応援しよう！
バイオマス発電は、家庭から出るゴミや林業の間伐材などを資源として有効活用できる優れた発電方法です。
燃料の一部である植物はCO2を吸収するため、カーボンニュートラルを実現したエコな発電としても注目されています。
脱炭素社会の実現を目指す政府にとってもバイオマス発電は重要であり、今後ますます助成制度などが導入されていくでしょう。
地球環境や地域社会に優しいバイオマス発電の広がりを、ぜひ応援していきたいですね！
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この記事の監修者
『お客様に寄り添うこと』をモットーに日々の業務に取り組んでおります。
太陽光発電の活用方法や蓄電池の導入などのご相談は年間2000件以上頂いており、真摯に問題解決に取り組んできました。
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