バイオマス発電の4つのメリットを解説【今後の解決策に迫る】

・バイオマス発電はどのような仕組み？

・バイオマス発電の発電量や使用用途を知りたい

・バイオマス発電のメリット、デメリットについて

上記の内容をメインにご紹介します。

バイオマス発電の解決策なども軽く触れていますので、ぜひ合わせてご覧ください。

バイオマス発電とは？【環境にやさしいエネルギー】

バイオマス発電とは、木材や廃棄物などを燃やしたエネルギーで電気を作る仕組みです。

主に建築現場で残った廃材や家畜の糞や食品の生ゴミなどを燃焼し、発生したガスを発電に活用します。

燃焼した際の二酸化炭素の排出量は、火力発電よりも少なく、バイオマス発電は地球にやさしい再生可能エネルギーとして注目を集めています。

バイオマス発電の3つの仕組み【使用用途を紹介】

バイオマス発電は、燃焼物や燃焼方法が3種類あります。

それぞれのバイオマス発電のエネルギーの仕組みを解説します。

直接燃焼方式【一般的な発電】

直接燃焼方法式とは、木材や可燃ごみ廃油などを燃焼させて水を沸かし、その水蒸気でタービンを動かして発電する方法です。

直接燃焼方式は、一般的な火力発電と同じ仕組みです。

ただし、大型の発電設備でないと発電効率は低くなります。

発電効率を上げるためには、多くの木材などの確保が必要になり、大型の発電設備で行わなければなりません。

熱分解ガス化方式【木材のガスで発電】

熱分解ガス化方式とは、廃材などを高温で熱して発生するガスで、タービンを動かして発電する方法です。

小規模の発電設備でも、燃焼温度が高いため、効率良く発電できるのが特徴です。

しかし、直接燃焼方式よりもガスの制御がしづらく、発電コストがかかる傾向にあります。

生物化学的ガス化方式【バイオガス発電】

生物科学的ガス化方式とは、家畜の糞尿や生ゴミ、下水汚泥を発酵させて発電するのが特徴です。

発電後に発酵させて残ったものは、消化液や肥料として活用できます。

発電するには、燃焼物の輸送コストが高く、焼却施設とメタンガス化施設の2つの施設を建設しなければなりません。

バイオガス発電は、高発電で安定的に電力が作りやすく、温室効果ガスの排出が少ないメリットがあります。

日本のバイオマス発電量を解説【世界ランキングを紹介】

バイオマス発電は、世界で注目を集めています。

2014年に日本で導入されてから、普及率が低い傾向です。

バイオマス発電量の世界順位、日本の発電量について解説します。

2010年～2019年日本のバイオマスの発電量

2010年(平成22年)〜2019年(平成31年)の日本のバイオマス発電量は以下のとおりです。

引用：総合エネルギー統計 年度実績確報／使用統計等の反映状況  4ページ参照

2010年〜2019年度の発電量は、100億kWh増加しており、2030年には、394億kWh〜490億kWhの導入が見込まれています。

資源エネルギー庁 2030年における再生可能エネルギーについて 86ページ参照

2020年世界の再生可能エネルギー発電量ランキング

再生可能エネルギー発電量の世界ランキングTOP10を紹介します。

日本のランキングにも注目してみましょう。

引用：再生可能エネルギー 世界ランキング2020年度

日本は、世界6位にランクインしています。

上位とくらべると、およそ7倍の発電量の差がありました。

1位の中国は、再生エネルギーの取り組みに積極的であるため、発電量は大きく増加しています。

バイオマス発電の4つのメリット

バイオマス発電の4つのメリットは以下のとおりです。

• 天候に左右されず発電できる
• 廃棄物を減らせる
• 地球に優しいカーボンニュートラル
• 林業の活性化につながる

では、さっそく一つずつ解説していきます。

天候に左右されず発電できる

バイオマス発電は、燃料がある限り継続的に発電できるのが特徴です。

太陽光発電などの場合、天候に大きく左右されやすいデメリットがあります。

対してバイオマス発電は、発電量が天候に左右されず、燃料がある限り24時間続けて安定して発電できるという点があります。

他の発電方法と違ってバイオマス発電は、熱を使って高いエネルギー効率を実現することができます。

廃棄物を減らせる

バイオマス発電は、廃材など不要になったものを有効活用しながら発電します。

廃棄物からエネルギーを作るため、廃棄コストを減らすとともに環境にやさしい発電が可能です。

バイオマス発電は、廃材や植物、家畜の排泄物、生ごみなどを利用します。

さまざまな資源を利用するため、地域全体の事業の活性化につながるメリットがあります。

地球に優しいカーボンニュートラル

バイオマス発電は、CO2の排出量が少なく環境によい発電方法です。

カーボンニュートラルの発電方法を取り入れて作られています。

廃棄物を燃やして発生した大気中のCO2は、植物が光合成するときに吸収します。

カーボンニュートラルの方法を取り入れることで、排出量をゼロに抑えることが可能になり地球に優しい発電ができます。

化石燃料を使用せずに発電できることによって、地球温暖化の防止につながります。

林業の活性化につながる

バイオマス発電は、林業を行う各地域の活性化に役立ちます。

林業と電力事業のつながりがあるのが特徴です。

林業では、良い山を育てるため定期的に木を伐採します。

良質の木だけを残すために、十分に成長していない木を伐採する必要があります。

バイオマス発電が導入される前は、伐採した木材は山林に放置されたまま、出荷することができない状態でした。

バイオマス発電によって、未利用の木材を買い取ることができるため、林業の収益化につながります。

バイオマス発電と林業は、深く関係し合い切っても切り離せない関係といえます。

バイオマス発電の2つのデメリット

バイオマス発電は、地球に優しいメリットがあれば、2つのデメリットがあります。

• 人件費や運搬費用がかかる
• 燃焼炉内の温度が安定しない

以上の点を詳しく解説します。

人件費や運搬費用がかかる

各地で廃棄される資源を集めるのに、人件費や運搬費用が高い傾向にあります。

燃料コストや輸送コストを削減するためには、近い場所で発電をおこなうことが重要です。

近くに発電設備があることで、運搬費用の削減につながりやすく、低コストで発電できるように取り組むことが重要です。

燃焼炉内の温度が安定しない

バイオマス発電は、他の発電方法よりも発電効率が低いのが欠点です。

燃料の品質や燃焼システムによって、発電効率の差が出やすくなります。

燃焼炉内の温度を向上させるために、日立製作所では木材の代わりに竹を使ってバイオマス発電に利用する技術を開発しています。

竹をバイオマス発電の燃料に使用することは、向いておらず発電に利用されることはありませんでした。

各企業では、燃料品質を身近なものに工夫したり、燃焼炉内の温度を上昇させる取り組みをおこなっています。

引用：竹類を発電用木質バイオマス燃料と同等品質に改質する技術を開発

バイオマス発電の解決策【林業が循環しやすい環境づくりが大切】

バイオマス発電には、特に木質熱の利用に力を入れています。

そのため、林業と発電事業の両立が重要です。

木材の需要が増えなければ、バイオマス発電に必要な燃料が揃わなくなります。

日本で木を使う意識が高くなれば、バイオマス発電の需要も増えるでしょう。

バイオマス発電は、将来のエネルギー問題や環境問題を解決できると、世界から注目を集めています。

今後の課題の解決や再生可能エネルギーの向上に着目していきましょう。

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