「バイオマス発電を取り入れたいけど、どんなメリットがあるのだろう？」と悩んでいませんか。バイオマス発電は植物や動物資源をエネルギー源とする、再生可能エネルギーの一つです。
しかし、太陽光発電や風力発電などと比較すると、どのようなメリットがあるのかがわかりにくいです。そこで今回の記事では、バイオマス発電のメリット、そしてデメリットについても解説します。また、バイオマス発電を導入した企業事例も紹介しますので、あなたの企業における導入の参考にもなるでしょう。ぜひ最後までご覧ください。
結論：メリットはCO2削減・安定した電力供給・廃棄物リサイクル
バイオマス発電のメリットとして最も注目されるのは、温室効果ガスの削減、特にCO2を削減できることです。植物は光合成を行う過程で、大気中のCO2を吸収しながら成長します。
バイオマス発電では植物を燃料に発電しますが、この時に放出されるCO2は、もともと植物が大気から吸収したものです。つまり、化石燃料を燃やすときのように新たなCO2を大気中に増加させないため、再生可能なエネルギーとして利用できるのです。
さらにバイオマス発電は、太陽光や風力とは異なり、発電量が天候に左右されません。燃料となるバイオマスさえストックしておけばいつでも発電可能です。そのため、他の再生可能エネルギーよりも安定した電力の供給が見込まれます。
さらにバイオマス発電は、廃棄物のリサイクルにも大きな役割を果たします。農業や林業で発生する廃棄物や食品工場の副産物など、さまざまなバイオマスが発電の燃料として利用できるからです。
バイオマス発電の仕組み
バイオマス発電には2種類あります。1つは生物資源を直接燃焼する発電方法、もう1つは生物資源をガス化する発電方法です。
直接燃焼型
直接燃焼型は、その名の通り、生物資源をそのまま燃やして発電を行います。具体的には、木材、農作物の残留物、動植物の廃棄物などのバイオマスを焼却炉で燃やします。燃焼時に発生する熱を利用して水を沸騰させ、大量の蒸気を生成します。
この蒸気でタービンを回して生まれる回転エネルギーを電気エネルギーに変換することで電気が生成されます。直接燃焼のメリットは、設備が比較的シンプルで、維持・管理が簡単なことです。
参照：バイオマス発電｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー
ガス化型
バイオマス発電のガス化型には、熱分解ガスを利用するものと、バイオガスを利用するものがあります。
熱分解ガスとは、木材などのバイオマスを特定の条件下で熱処理したときに排出される可燃性のガスのことです。この可燃性のガスを燃料に使用し、発電を行います。直接焼却型よりも高い温度で燃料を使えるため、余すことなく燃料を使用できます。そのため、経済的に運営できるメリットがあります。
一方、バイオガスを利用した発電方法では、下水汚泥や家畜の排泄物などを発酵させることで、メタンを主成分とするバイオガスを生成します。このガスを燃料にしてタービンを動かすことで発電します。この発電方法のメリットは、水分を多く含む燃料も活用できることや、発電効率が高いこと、さらには廃棄物の再利用が可能であることです。
参照：バイオマス発電｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー
各企業の事例
ここからは、どんな企業がバイオマス発電を導入し、どのような取り組みを行っているのかをわかりやすく解説していきます。今回の記事では、次の三社の事例を紹介します。
- レンゴー株式会社
- 国立大学法人筑波大学
- 真庭バイオマス発電株式会社
レンゴー株式会社
レンゴー株式会社は、製紙工程における廃棄物をエネルギー源として活用するためのバイオマス焼却設備を導入しています。古紙から板紙を製造する過程で発生する、排水中に浮かぶ紙にならなかった繊維をまとめた製紙スラッジ、汚泥などの廃棄物を発電燃料に使用しています。
焼却設備には、事業所内で発生するバイオマス燃料を安定的に燃焼させる「ストーカー式焼却炉」が採用されています。ストーカー式焼却炉は複数の火格子と呼ばれる、廃棄物を混ぜたり移動させたりする仕組みを利用します。また、廃熱ボイラーから熱の回収も可能です。
さらに茨城県の環境基準を満たしている、排気ガス中のごみを集めるバクフィルターや排煙脱硫装置などの環境に優しい設備も備えています。この取り組みにより、レンゴー株式会社は事業所内で使用されるLNG燃料の消費量を大幅な削減に成功しました。さらに削減したCO2排出量は、年間で6,000トンにも上りました。
このように、レンゴー株式会社は環境を守っています。
参照：関東エリア 導入事例施設一覧 p.5 | 資源エネルギー庁
国立大学法人筑波大学
国立大学法人筑波大学は、最新の冷温水発生機を導入しました。この機械は空調の熱源になる機器で、燃料に灯油などの化石燃料が利用されることが多いです。しかし、最新の冷温水発生機では、バイオマス素材である木質ペレットを燃料に利用しています。
この冷温水発生機は筑波大学の研究基盤総合センターの一階、771平方メートルのスペースの冷暖房用エネルギー源として利用されました。木質ペレットを利用した冷温水発生機の導入は、全国の国立大学法人の中でも先進的なものとなっています。
この機器の導入により、都市ガスを燃料に利用した場合に比べて、筑波大学は年間で28トンのCO2排出を削減できると見込まれています。
今後、このような冷熱源設備が小規模な事務所ビルなどでも普及すると、CO2の削減はもちろん、森林の再生や林業の活性化の促進にもつながるでしょう。これは、循環型社会の実現に向けた、大きな一歩になります。
参照：関東エリア 導入事例施設一覧 p.5 | 資源エネルギー庁
真庭バイオマス発電株式会社
真庭バイオマス発電株式会社は、民間主導でバイオマス発電の取り組みを行いました。真庭市の面積は、約80％が森林という豊富な緑地帯を持っており、伝統的に林業が盛んな地域です。
しかし、1980年代後半の木材価格の低下や産業の衰退を受けて、真庭市の事業者が「21世紀の真庭塾」という勉強会を設立しました。この勉強会では、真庭市の将来像を描きました。その結果、地域で豊富にある間伐材や製材端材を利用した、民間主導でのバイオマス発電の取り組みの開始が決定されました。その一環として、2015年にはバイオマス発電所の運転が始まりました。
この発電所は年間で約330日、1日24時間稼働することで、10,000kWの発電が可能です。また年間に148,000tの燃料を必要としており、そのうち未使用の木材が90,000t、端材が58,000tとなっています。
発電事業の実施にあたり、燃料となる木材を管理する場所が高台に位置していたことから、周辺住民への粉塵飛散や樹皮色素による汚水、騒音などの影響が問題でした。しかし、囲いや排水設備の設置を通じて、これらの問題は解消されました。
また、燃料となるバイオマスがどこで伐採され、誰に加工されたのかなどを知れるトレーサビリティの実現も課題として浮上しました。この問題への対応策として、QRコードを利用した独自のシステムが導入されました。
この事業は、真庭バイオマス発電株式会社を中心とする8団体が連携し、発電設備の建設や維持、管理、運営などの業務を行いました。そして、真庭市や真庭木材事業協同組合などが出資や地域住民への説明、行政手続きなどのサポートをしています。
また、事業の実施にあたっては、「森林整備加速化・林業再生基金」という施策が活用されました。その結果、主に建設費などの負担が大きく軽減され、計画通りに発電所を建設できました。この真庭バイオマス発電株式会社の取り組みは、地域の資源を活用して、環境問題や経済問題に取り組む一例として、注目を集めています。
参照：～自治体からの出資を含む官民連携バイオマス発電事業の事例～ バイオマス産業杜市“真庭”における発電事業
関連記事：TCFDとTNFDって何？国際的な企業の財務情報開示タスクフォースについて解説
バイオマス発電が環境に与える影響
バイオマス発電は、環境に良い影響も悪い影響も与えます。どんな影響を与えるのかを詳しく解説します。
環境へのメリット
バイオマス発電は、CO2の削減と廃棄物の再利用によって、環境に良い影響を与えます。
CO2の削減
バイオマス発電を利用することで、CO2の削減につながります。これにより、気候変動や地球温暖化を防ぐメリットがあります。バイオマス発電がCO2を削減できるのは、発電に化石燃料を使用しないからです。代わりに、廃棄する木材などのバイオマスを燃料に使います。
これらのバイオマスは、成長のために大気中のCO2を吸収します。そのため、発電時の燃焼によって放出されるCO2は、植物の成長時に吸収されたものとみなされます。つまり、大気中にあるCO2の総量を増加させたわけではないため、CO2を削減していると考えられるのです。
廃棄物の再利用
バイオマス発電に使用される資源の中には、廃棄物も含まれています。そのため、廃棄物の焼却時に発生するCO2排出量を抑えたり、埋立する廃棄物量を抑えたりできます。これらの結果が気候変動の対策や、新しい埋立地をつくる必要性の低下につながるため、環境に良いとされています。
環境へのデメリット
バイオマス発電による環境へのデメリットは次の2つです。
- 生態系への悪影響
- 炭素負債の問題
生態系への悪影響
バイオマス発電に使われる作物を栽培するには、大量の農地が必要です。しかし、大規模な農地開発は生態系に悪影響を与えます。例えば、森林や他の自然環境を農地に転用することは、野生生物に必要な生息地を破壊することにつながります。
また、同じ作物を広範囲に栽培することは、土壌の栄養を消耗し、生物の多様性を減少させることが知られています。
炭素負債の問題
炭素負債とは、バイオマスを栽培するために伐採された木材が吸収していた、CO2などの炭素が大気中に放出されることです。新たに植物が植えられても、放出された炭素を吸収するまでに長い時間がかかります。つまり、植物が成長するまではCO2が増加し続けているのです。
世界のバイオマス発電はどんな感じか?
スウェーデンのベクショー市では、バイオマス発電が非常に盛んです。同市は1980年代からバイオマスをエネルギー源として活用し始めました。その結果、2006年時点でCO2排出量を1993年比で30%削減し、再生可能エネルギーの使用率は50%を超えました。
特に暖房では、市が運営するエネルギー会社VEABを通じてバイオマスの利用が進み、98.7%という高い導入率を達成しています。これらの取り組みにより、ベクショー市は国際的にも認知され、EUから再生エネルギーに関する賞を受賞しています。
参照：スウェーデンにおけるバイオマスのエネルギ利用について p.3
まとめ
バイオマス発電には、CO2排出量を大きく削減できるメリットがあります。それだけではなく、電力を安定して供給できる利点や廃棄物を再利用できる利点もあります。一方で、生態系への悪影響や、炭素負債の問題などのデメリットも存在します。
バイオマス発電の導入を検討するときは、これらのメリット・デメリットを照らし合わせて、自社にどれだけの利益を生んでくれそうかを慎重に考える必要があるでしょう。
しかし、バイオマス発電によるCO2排出量の削減は、環境保全のためには欠かせません。「再生可能エネルギーの導入から環境保全を始めるのは難しい」と考えている方には、自社のCO2排出量の調査から始めることをおすすめします。弊社は無料でCO2排出量を測定・削減できるサービスを提供しています。環境保全の第一歩として、ぜひご利用ください。
参照：タンソチェック【公式】 – CO2排出量測定削減サービス
著者のプロフィール
脱炭素経営の教科書 
タンソーマン 事務局