CO2削減に貢献するバイオマス発電とは？メリットとデメリット

バイオマス発電は、再生可能エネルギーの一つであり、CO2の削減、ひいては脱炭素社会に貢献できる発電方法です。バイオマス発電とはどのような発電なのでしょうか。

今回は、バイオマス発電の基本や燃料となるバイオマスの種類、バイオマス発電のメリット・デメリット、バイオマス発電の導入事例などをまとめます。

目次

1. バイオマス発電とは

2. バイオマス発電のメリット

3. バイオマス発電のデメリット

4. バイオマス発電の事例

5. まとめ：中小企業も、原料供給などで参入チャンスあり

1. バイオマス発電とは

（1）バイオマス発電の基礎知識

バイオマス発電とは、動植物から生まれた生物資源である「バイオマス」を利用して行う発電のことです。バイオマスを利用する方法は2つあります。一つは、バイオマスを直接燃焼させる方法。もう一つはバイオマスをガス化して燃焼させる方法です。

出典：資源エネルギー庁「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」

（2）バイオマス燃料の製造

バイオマスからつくられる燃料をバイオマス燃料といいます。代表的なバイオマス燃料は以下の4つです。以下にそれぞれの製造方法と用途を簡単に紹介します。

• 木質ペレット

• バイオエタノール

• バイオガス

• バイオディーゼル燃料

出典：資源エネルギー庁「バイオマス燃料製造｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー」

まず、バイオマス燃料となる木材とは、木材の製材過程で出るおが屑やチップ、端材、樹皮などを回収したものです。そのままの状態で燃料として使えるものは発電施設に送ります。

それ以外のものは木質燃料工場で乾燥・粉砕し、圧力をかけて円筒状にしたものが木質ペレットです。木材ペレットに加工したうえで、燃料として使用します。

出典：資源エネルギー庁「バイオマス燃料製造｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー」

2つ目のバイオエタノールは、サトウキビの搾りかすを圧縮したバガスがよく利用されます。セルラーゼという酵素を用いてバガスを分解することでエタノールを生成し、車両の燃料などとして使用します。

出典：資源エネルギー庁「バイオマス燃料製造｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー」

3つ目のバイオガスは、生ごみや家畜の糞尿などを微生物が分解することで発生するメタンガスなので、回収したバイオガスの原料をバイオガス化プラントで発行させ、メタンガスにした上で発電設備で燃焼させます。

バイオガスに関しては、大手ゼネコンの鹿島建設が「メタクレス（固定床式高温メタン発酵システム）」という独自の発酵技術を開発しました。この技術を使うと、水分が多く腐敗しやすい生ごみや食品廃棄物などの有機性廃棄物からもメタンガスを効率よく回収できます。

出典：鹿島建設株式会社『バイオガス（メタン発酵技術） | 再生可能エネルギー | 技術とサービス』

出典：資源エネルギー庁『バイオマス燃料製造｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー』

4つ目のバイオディーゼル燃料は、菜種油や大豆油、コーン油などを原料とした液体燃料です。バイオディーゼル燃料は、植物油にメチルアルコールと水酸化カリウムを投入し、2時間攪拌後に20時間静置・沈殿させることで得られます。

バイオディーゼル燃料のメリットは、軽油とほぼ同じように使用できることです。そのため、ほとんど手を加えなくても軽油を用いるディーゼルエンジンの車両の燃料として利用できます。

また、含有有害物が少なく、硫黄酸化物をほとんど排出しません。植物性の廃油を使うので、リサイクルの一環ともなります。

出典：油藤商事株式会社『バイオディーゼル燃料とは』

これらのことから、木材からつくられる木質バイオマスやバイオエタノール、バイオガス、バイオディーゼル燃料などを発電設備で燃焼させることで電力を得られるのが、バイオマス発電だといえます。

2. バイオマス発電のメリット

バイオマス発電にはどのようなメリットがあるのでしょうか。メリットを３点まとめました。

（1）エネルギーの地産地消につながる

出典：資源エネルギー庁「知っておきたいエネルギーの基礎用語～地域のさまざまなモノが資源になる『バイオマス・エネルギー」』

バイオマス発電のエネルギー源は、木材や家畜の糞尿、植物油、食品廃棄物などです。これらの資源は日本全国どこでも入手可能です。

通常は廃棄されてしまう未利用の木材資源や農林水産業の生産過程で発生する廃棄物をバイオマスとして利用することができれば、エネルギーの地産地消を達成できます。

また、地元で確保できる資源で作られたバイオマスは、自立・分散した電源や熱源として利用可能ですので、災害時の電源・エネルギー源として期待できます。

（2）CO2排出量を抑制できる

バイオマス発電はCO2の排出量削減に貢献できます。バイオマスを燃焼させるとCO2を発生させますが、CO2を吸収して成長した木材などを材料として利用しているため、全体としてみれば大気中のCO2の量は変わりません。こういった考え方をカーボンニュートラルといいます。

出典：資源エネルギー庁「知っておきたいエネルギーの基礎用語～地域のさまざまなモノが資源になる『バイオマス・エネルギー」』

カーボンニュートラルなエネルギー源であるバイオマスは、パリ協定などで定められたCO2の排出削減に貢献できる資源だといえます。日本政府は2050年までにカーボンニュートラルを達成すると宣言していますので、今後も、各企業はCO2削減を求められるでしょう。

各企業はバイオマス発電由来の電力を使うことで、CO2削減に協力していることをアピールできます。

（3）出力調整が可能

バイオマス発電は出力調整が可能です。これは、太陽光発電と比較するとよくわかります。

太陽光発電は、日照量によって発電量が決まるため、人為的に出力をコントロールするのが難しい発電方法です。そのため、蓄電池などを利用して発電した電力を貯めておく必要があります。

しかし、バイオマス発電なら火力発電と同じく、必要な時に発電量を増やし、不要な時には発電量を減らすといった柔軟な出力調整ができます。

3. バイオマス発電のデメリット

さまざまなメリットがあるバイオマス発電ですが、デメリットはあるのでしょうか。デメリットを2点まとめました。

（1）コストが高い

出典：資源エネルギー庁『電気をつくるには、どんなコストがかかる？』(2021/12/28)

上の資料は2020年の各電源の発電コストをまとめたものです。これによると、現在の主力電源となっている石炭火力発電やLNG火力発電と比較すると、バイオマス（専焼）は2倍から3倍のコストがかかるとされています。

バイオマス発電のコストは、技術革新などにより年々低下すると考えられますが、それでも、現行の火力発電よりもコストが高くなるのは否めません。

（2）バイオマスの安定的な確保が必要

バイオマス発電所で燃焼させる資源（バイオマス）は、林業や農業などの生産過程で生み出されるため、それらの産業が成長しなければ安定的に確保できません。

言い換えれば、バイオマスの安定的な確保のためには林業や農業などを同時に振興させる必要があるということです。

出典：資源エネルギー庁『知っておきたいエネルギーの基礎用語～地域のさまざまなモノが資源になる「バイオマス・エネルギー」』

4. バイオマス発電の事例

（1）京浜バイオマス発電所

京浜バイオマス発電所は、京浜製油所扇町工場の跡地を活用してつくられたバイオマス発電所です。使用しているバイオマス燃料は木質ペレットやパームヤシ種殻などの木質系燃料のみを使用しています。

出典：資源エネルギー庁『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』

運用しているのは大手エネルギー企業の出光興産で、2015年から稼働を開始しています。発電規模は49,000キロワットで国内最大級のバイオマス発電所です。

出典：出光興産『バイオマス発電所の展開』

（2）グリーン発電大分

グリーン発電大分は、大分県日田市に本社を置く株式会社グリーン発電大分が運用するバイオマス発電所です。日田市は林業や製材業を中心とした木材加工業が盛んな街です。

この発電所が燃料としているバイオマスは、未利用の間伐材や材木を製剤する過程で発生する木のくずなどです。地域の産業で生まれた生物資源を原料とし、発電に利用しているという点で、エネルギーの地産地消を実践しているといえます。

出典：資源エネルギー庁『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』

5. まとめ：中小企業も、原料供給などで参入チャンスあり

バイオマス発電は、まだまだ発展途上の技術です。発電方法はもちろんのこと、燃料となるバイオマスの収集など課題があります。こうした発展途上の分野には、多くの場合「新規需要」があります。

太陽光発電などのメジャーな分野に比べると、バイオマス発電はニッチな分野です。それゆえに、これまで掘り起こされてこなかった需要が眠っているかもしれません。

自社の事業がバイオマス発電とリンクしているかどうか、精査してはいかがでしょうか。