バイオマス発電とは メリットやデメリットを解説

バイオマス

バイオマス発電は、植物などの生物資源を用いる発電方式のことです。

生物資源は石油などの化石資源と違い、再生産が可能で、CO2を増加させないという特徴を持っています。

生物資源を燃焼して発電した場合にはCO2が発生しますが、植物は成長の過程で、光合成によってCO2を吸収します。

このため、差し引きでCO2を増加させないものとして扱われています。

このような考え方は「カーボンニュートラル」と呼ばれます。

こういった特徴から、バイオマス発電は環境負荷の小さな発電方式として、注目を集めるようになりました。

また化石資源と違い、農林業などによって発生する廃棄物を資源として用いますので、枯渇する心配が乏しい、という特徴があります。

太陽光や風力など他の再生エネルギーと比較すると、燃料を用いるため、発電量が安定するというメリットもあります。

期待される効果

生物資源は農業や林業、水産、畜産などによって生じた廃棄物を用いて行われます。

これまで廃棄していたものを資源として活用することで、ゴミを減らすことができ、地域環境の改善に役立つと考えられています。

また農林業などの活動によって、自然と発生する資源を用いますので、地域で循環させられる、持続的なエネルギー源として機能することも期待されています。

生物資源とは

生物資源には具体的に、以下のような種類があります。

農業・畜産

・稲わら、もみがら、麦わらなどの農作物の残滓

・糖、でんぷん、菜種やパーム油

・家畜の排泄物

林業や製紙

・林地の間伐で発生した木材や、製材の過程で生じた廃材

・製紙で発生する廃材や古紙、黒液(木材からパルプを作る時に発生する廃液)

建築

・建築の廃材

生活

・下水の汚泥やし尿、可燃ゴミ

・食品工場で用いる産業用の食用油

発電の方法

直接燃焼方式

生物資源を燃焼し、その排熱を使ってタービンを回し、発電します。

これには可燃ゴミや廃材などが用いられます。

また、おがくずやかんなくずなど、製材の際の副産物を圧縮して作られる、「木質ペレット」という固形燃料を用いる場合もあります。

【木質ペレット】

ガス化方式

生ゴミや廃油、家畜の排泄物などを発酵させ、生じたメタンガスを用いてガスタービンを回し、発電します。

具体的な事例

林業が盛んな地域(岡山県真庭市)で、使用していなかった木材をペレットにして、プールのボイラーの燃料にしています。

北海道十勝では、畜産によって発生する豊富な生物資源を集め、発酵させてメタンガスを発生させ、それを発電やビニールハウスの熱源として利用しています。

このように、従来から大規模な林業、畜産業などが行われている地域では、有効に生物資源が活用しやすくなっています。

引用元:資源エネルギー庁ウェブサイト

課題とデメリット

コストの問題

発電施設は大規模なものになるほどコストダウンがはかれますが、バイオマス発電は資源が地域に散らばっている性質上、小規模な分散型の施設が多く、このためにコストが高くなりがちです。

2011年の調査によると、バイオマス関連施設の7割が赤字となっており、経営的にはかなり厳しい状況にあると言えます。

人手・資源不足の問題

少子化などの影響で、人手不足によって資源を集められず、ほとんど稼働していない設備が多くなっています。

また、資源不足によって稼働ができず、海外から木質ペレットを輸入して、稼働させているケースもあります。

従来の、地域の中で資源を循環させる、というバイオマスの意義から外れてしまう傾向が見受けられます。

バイオマス発電には、税金によって支援が行われているため、海外から資源を購入するのに予算を用いてもよいのか、という疑問も提示されています。

支援を受けられるという理由で設備だけ作ってしまい、その後の運営については十分に検討をしていなかったケースが多いようで、2003年から2008年にかけて214事業が実施されましたが、効果があったと判断されたのは、わずか35事業にとどまっています。

このように、バイオマス発電は理念としては意義があるものの、実態としては、解決すべき課題が多く残されています。

発電の規模

平成25年度の資料によると、バイオマスよる発電設備の容量は252万kWで、177億kWh相当となっています。

日本全体の電力供給量が10000億kWhですので、1.8%程度をバイオマス発電が担うことができるのだと言えます。