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バイオマス発電とは?

バイオマス発電とは?

環境にやさしいエネルギーとして期待される自然エネルギー。自然エネルギーといえば、太陽光や風力、水力がよく知られていますが、いま注目をあびているのがバイオマスをエネルギーとして使ったバイオマス発電。バイオ(Bio:生物)マス(Mass:量)発電とは、主に植物などの生物体をエネルギー源として行う発電のことです。暖炉で薪を燃やしたり、乾かした家畜の糞を燃料として使ったりと、実は人類は身近なエネルギー源として太古からバイオマスを利用していました。
現在利用されているバイオマス燃料には、廃棄物系資源、未利用系資源、生産系資源の3種類があります(生産系資源を未利用系資源に含めることもあります)。廃棄物系資源には、製材工場の廃材や建築廃材、古紙、家畜の排泄物、食品廃棄物や生活排水などがあります。未利用系資源には、森林の間伐材や剪定枝、稲わら、もみ殻などが、生産系資源にはサトウキビやトウモロコシ、菜種などの農産物、牧草や海草、藻類などがあります。

バイオマス発電とは?

バイオマス発電の種類

バイオマス発電は火力発電と同様、燃料を燃焼し発電機のタービンを回転させて発電します。利用するバイオマス燃料と燃焼方法によっていくつかの種類があり、燃料を直接ボイラーで燃焼させて蒸気を作りタービンを回す直接燃焼方式や、バイオマスを熱分解や微生物によって分解しガスを発生させ、そのガスを燃焼させてガスエンジンやガスタービンを回す方式がよく利用されています。他にも既存の石炭発電所の燃料として石炭に混ぜて利用する、アルコール発酵などによりアルコール燃料を精製し利用するという方式もあります。

バイオマス発電の種類

バイオマス発電のメリットとデメリット

バイオマス発電の一番のメリットは、従来は廃棄処分し用途がなかった資源を燃料として利用できることです。たとえば、森林の間伐材を利用するケースでは、資源の有効活用につながるだけでなく、森林の保護、地域の活性化にも効果があります。また、多くの資源は保存ができるため、太陽光や風力のように自然環境が発電量に影響することがありません。天候や時間、環境に左右されることなく安定した発電を行えます。
なお、バイオマス燃料も燃焼時に二酸化炭素を排出しますが、その二酸化炭素はもともと植物などが成長する過程で大気から吸収したものです。結果的にトータルしての二酸化炭素の量は変わらないという考え(カーボンニュートラル)に基づいており、環境にやさしい再生可能エネルギーに位置づけられています。
デメリットとしては、石炭や天然ガスと比べるとコストが高いことがあります。また、流通量が少なく価格も安定していないため、バイオマス燃料を長期的に安定して確保することが難しいということもあります。そこで、現在注目されているのが石炭とバイオマス燃料を混ぜて燃焼させられる設備。混合率は数パーセントと多くはありませんが、年間にすれば1つの発電所でも数万トンの量になります。コンスタントに消費できれば、流通量も増え価格も安定してきます。近年は、こうしたバイオマス燃料を混燃できる発電所が増えています。

バイオマス発電の現状と課題

非常にメリットの多いバイオマス発電、資源エネルギー庁の「再生可能エネルギー各電源の導入の動向について」によれば、2004年度に134万kWだったバイオマス発電設備の設備容量は、2014年11月時点では252万kWと増加傾向にあり、年間の総発電量は177億kWhに相当(設備利用率を80%として試算)します。日本国内の年間の総電力供給量はおおよそ10,000億kWh、現状では1〜2%程度の電力がバイオマス発電によるものだと考えられます。
さらなる拡大が期待されるバイオマス発電ですが、バイオマス燃料は、広い地域から少しずつ収集するものが多く、コストに見合った安定的な原料調達体制の構築が重要です。また、別用途に利用されているバイオマス燃料もあり、さらに普及していくためには、すでに利用されている用途からの転換が求められるという事情もあります。
そこで、期待がかかるのがいわゆる「ごみ発電」。環境庁によれば、2013年度末現在で日本には1,173のゴミ焼却処理施設があり、そのうち発電施設を有するのは全体の28%にあたる328施設。総発電能力は177万kWで、年間の発電量は約80億kWhとその量は少なくありません。1世帯当たりの年間消費電力量を3,600kWhとすれば222万世帯もの電力をまかなうことが可能な発電量になります。ゴミの排出量はリサイクルの進展もあり減少傾向にあること、あらたな焼却場の建設が地元の反対などで難しくなっているという事情はありますが、発電設備を持たない焼却場はまだ多く、高いポテンシャルがある分野と考えられています。

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