2014/12/16 バイオマス産業社会ネットワーク（BIN）第143回研究会

低質材の供給拡大の可能性について－木質バイオマス発電を巡る2016年問題に向けて－
久保山裕史（森林総合研究所）

内容

1. 木質バイオマスの現状
2. 木質バイオマス発電事業の現状と課題
3. 木質バイオマス供給の今後について
4. まとめ１．木質バイオマスの現状

１－１．バイオマス利用における注意点①燃料のエネルギー含有量－
 有効エネルギー量＝バイオマスの重量×重量あたりの低位発熱量（低位発熱量LHV：真発熱量と高位発熱量HHV）→重さが重要 重量あたりの低位発熱量は含水率によって決まる
 湿量基準（w.b.）=W/（B+W)=50％
 乾量基準（d.b.）=W/B=100％→湿量基準の含水率（w.b.）が重要

W：0.5ｔ

W：0.5ｔ

B：0.5ｔ

B：0.5ｔ

7000円/生t(50wt%）

7000円/生t(50wt%）

14000円/t-dry②形状

1. 加工方法による違い
1. 切削チップ：トラブル少ない
2. 破砕（ピン）チップ：団子状になりやすい

2. 大きさによる違い
1. 5～10㎝：大型の施設‐‐‐プッシャーフィーダ
2. ＜5㎝：小型の施設‐‐‐スクリューフィーダ

②体積と重さの換算
 樹種によって異なる比重





スギ：0.35t‐dry/㎥前後→0.7生t(50%w.b.）/㎥→ 0.78生t(55%w.b.）/㎥
ヒノキ：0.41t‐dry/㎥前後
アカマツ：0.43t‐dry/㎥前後
カラマツ：0.44t‐dry/㎥前後
広葉樹：0.60t‐dry/㎥前後→1.1生t(45%w.b.）/㎥※ここでの1㎥は実材積
 販売材積と実材積
 販売材積（製材工場・原木市場での材積） by JAS法
 末口二乗法：材積㎥≒D×D×L（長さ） 末口径（D)：皮うちの最小直径‐‐‐14㎝以上は2㎝括約、
 長さも端数切り捨て→実材積は過小推計
 林業でいう販売材積１㎥≒実材積1.25㎥≒1生t

１－２．林業の現状①丸太価格（岩手県）
 広葉樹チップ材価格は針葉樹合板用材とほぼ同じ
価格↓広葉樹は重い(密度)↓本数の割に体積少ない広葉樹林を伐採する業者
少ない
 針葉樹チップ材価格は上
昇傾向

②針葉樹人工林皆伐の場合≧

A・B材（製材･合板用）：0.9-1.3万円/㎥→伐採利用の主な誘因
C材
スギ主伐伐出･運材コスト：0.7万円/㎥＞
C材（パルプ用）：0.3 - 0.6万円/㎥

≧

B材

A材
D材

林地残材： ？円/㎥
パルプ材と同様にA・B材と結合生産→林産業ありき③針葉樹人工林間伐の場合≒

A・B材（製材･合板用）：0.9-1.3万円/m3
C材

スギ間伐伐出･運材コスト：1.1万円/m3≫
C材（パルプ用）：0.3 - 0.6万円/m3

≧

B材

A材
D材

林地残材： ？万円/m3

 補助金がなければ出材されない→0.4万円/m3以上で皆伐と同じ条件に

④広葉樹林皆伐の場合ほとんどC材（主にパルプ用）：0.9万円/㎥≒

D材

広葉樹伐出･運材コスト：0.8万円/㎥

≧

C材
A・B材

D材（林地残材）： ？万円/㎥
 0.9万円/㎥以上でないと燃材林業困難

２．木質バイオマス発電事業の現状と課題

２－１．石油には勝てる木質バイオマス

 石油との競争は十分可能 現在、重油が80円/Lを越えているので23000円/t‐dry前後で対抗可能

２－２．固定価格買取制度の概要（１）価格算定の背景

 (株)グリーンサーマル
 未利用木質バイオマス
12000円/ｔ‐40％w.b.
≒20円/㎏‐dry→31.8円/kWh 買取期間20年、IRR8％

（２）経済性の高まった発電事業－G社の場合
前提条件
買取価格
設備利用率
補助率
固定資産税率
水分LHV

前提条件
買取価格
設備利用率
補助率
固定資産税率
水分LHV

32 円/kWh
93 ％
0％
0％
40 ％
9.7 MJ/㎏

32 円/kWh
90 ％
0％
1.4 ％
40 ％
9.7 MJ/㎏

G社

G社

発電効率（％）

26

発電効率（％）

26

発電規模（kW）

5700

発電規模（kW）

5700

チップ買取価格（円/kg-40％)

10

12

1422

送電端効率（％）

チップ買取価格（円/kg-40％)

10121322

送電端効率（％）

発電コスト（円/kWh）

24.2

27.6

31.0

発電コスト（円/kWh）

24.6

28.0

29.7

内部収益率（IRR）（％）＠20年

14.6%

8.0%

赤字内部収益率（IRR）（％）＠20年

12.9%

6.5%

2.6%

 12円/㎏‐40％で高い経済性：IRR8％→6.5%以下
 13円/㎏‐40％でも収益確保可能＝10800円/t‐50％

（３）T社の場合
前提条件
買取価格

設備利用率
補助率
固定資産税率
水分LHV

32 円/kWh
90 ％
0％
1.4 ％
40 ％
9.67 MJ/㎏

 水分の高い燃料への対応を優先→発電効率がやや低い 10000円/生t程度なら採算がとれる

T社

5800

発電規模（kW）
チップ買取価格（円/kg-40％)

10

1213

発電コスト（円/kWh）

26.1

29.8

31.6

内部収益率（IRR）（％）＠20年

12.0%

4.1%

赤字

（４）熱利用の場合

70 円/L
熱効率（％）

90

設備利用率（％）

90

規模（熱kW）

4000

チップ買取価格（円/kg-40％)
熱コスト（円/kWh）
IRR（％）＠20年

111213

5.9

6.4

6.8

12.4%

7.4%

1.4%

 熱出力4000kW
 設備投資：3.2億円
 A重油70円/L相当で熱販売（85円/L @H25）↓ 5千kWクラスと同等の経済性
 10800円/t‐50％事業成立

２－３．バイオマスの買取り価格
－現状－
○針葉樹
 8000～1万円/ t‐50％w.b. ＠プラント↑輸送＆チップ加工2400円/t‐50％w.b.前後
 5600～7800円/t‐50%w.b.
≒針葉樹丸太5000～7000円/t‐55%w.b.≒㎥＠チップ工場↑輸送2000円/㎥前後
 針葉樹3000～5000円/㎥＠山土場≦伐出※バイオマス（燃材）価格≦伐出･輸送費＜A･B材価格→森林所有者に収益還元わずか

２－４．稼働施設と認定施設－未利用バイオマスと一般バイオマス利用施設－
 RPS法からの移行施設
 17カ所 木質バイオマス発電容量合計：8.3万kW

 新規認定稼働施設
 H26年8月末現在たった8カ所
 出力合計4.9万kW

 全認定施設（移行含む）
 84カ所 木質バイオマス発電容量合計：116万kW再生可能エネルギー設備認定状況（H26年8月末時点）
一般木質・農作
物残さ

未利用木質
岩手県宮古市0

宮城県気仙沼市800

福島県会津若松市

5,700

栃木県那須塩原市

0

長野県長野市1,500

高知県高知市0

大分県日田市5,700

宮崎県日南市0

備考

5,800 ウッディカワイ
気仙沼地域エネル
ギー開発
グリーンサーマル会0津
0

265 二宮木材
0

いいづなお山の発電所

29,500 イーレックス
0 グリーン発電大分
160 ？

２－５．使用燃料の実態

1. ボイラーの要求規格
 A社含水率35％w.b.以下、B社50%w.b.以下→伐採直後の林地残材不可
 5～10㎝の切削チップ

2. 原料
 低質丸太がほとんど
 一部でタンコロ、枝条はほとんど使われていない
 皮付きの黒チップ（放射能の問題があるところは白チップ）

２－６．バイオマス供給事例１（１）5700kW規模

原木代：7000円/t‐55％≒9300円/t‐40％＋乾燥・チップ化コスト
2200円/t‐40％≒供給コスト11500円/t‐40％≒19200円t‐dry

 チップ工場着未利用丸太：7000円/生t‐55％w.b.≧7000円/㎥

燃料用丸太土場の様子

 貯木土場 工場併設 約１万t：多くは2m材

 横りん木入れると乾燥させやすい（２）１万kWの事例

A･B材からは製材・集成材★林地残材回収班
・タンコロや細丸太・フォワーダ（箱をつける）
・皮付きチップ・アームロール24㎥
・５生t/ｈ＠モバーク
・40㎞圏内・スクリーン無し→長尺チップ→スクリーン プラントまでの距離40㎞以下≒供給コスト
8000円/t‐50％≒16000円t‐dry

燃料生産の様子

３．木質バイオマス供給の今後について

３－２．供給可能性の試算

 A県における歩留まりの向上（H24→H25)
 A事業体皆伐：65.2％→94.1％
 B森林組合間伐：65.4％→97.5％
 C森林組合間伐：57.0％→77.6％

 素材生産システムの工夫
 C材の出口わずか→A･B材のみの搬出→燃材需要の確立→小径材、欠点部分の出材

 追加の造材＋搬出＋運搬コスト＜4500円/㎥

結果
 H25素材生産量1960万㎥
 皆伐：1200万㎥‐‐‐伐採材積1600万㎥＠歩留まり75％→低コスト化による全量利用＠歩留まり90％＝240万㎥
 間伐：760万㎥（H24)‐‐‐伐採材積1170万㎥＠歩留まり65％→低コスト化による全量利用＠歩留まり85％＝234万㎥

 474万㎥程度の供給拡大は可能↓需要706万㎥以上
 A･B材需要の一層の拡大≒伐採量の拡大＋枝条の利用＋広葉樹の活用 新規参入・人材育成３－４．コスト削減や供給拡大に失敗した場合
 未利用木質バイオマスの価格高騰
 5000kW規模：20円/㎏‐dry前後が損益分岐 1万kW規模：23円/㎏‐dry前後が損益分岐↓8000円/㎥≒t‐55%w.b.前後@チップ工場が限界
 A･B材需要の一層の拡大＆枝条の低コスト供給↓供給拡大が十分進まない場合
 他の燃料への転換
 建廃チップ：～2.5円/㎏‐AD ‐‐‐◎→4円/㎏‐AD前後が限界（ＮＰＯ法人全国木材資源リサイクル協会連合会）

 PKS：13円/㎏ ‐‐‐◎ →19円/㎏前後が限界→EFBやソルガム?
（日刊木材新聞）

 輸入チップ： H25平均18.8円/㎏‐‐‐×
 輸入ペレット：H25平均23.3円/㎏‐‐‐×

３－５．低コストバイオマス供給に向けた課題（１）燃料チップの付加価値向上 バイオマス流通センターの取り組み
 林業協同組合WVのサポートで設立
 シュタイヤーマルク州では8カ所
 目的：安いパルプ材以外の需要開拓

レオベンバイオマス流通センター

 約300人の森林所有者で設立
 半乾燥チップ年間約1万㎥販売（8500㎥の丸太在庫）
 低質丸太を5000円/㎥程度で買い取り
 1年以上保管：水分30％以下
 大型チッパートラックを請負 コンプテック社約7千万円、700馬力、丸太120㎥/時間

 大型コンテナートラック（90㎥）を請負 1.6万円/t‐dry程度で販売

センターにおけるチップ化←15㎝くらい、枝葉も混じる生チップ＝大規模プラントしか買えない：安い・均質な大きさの半乾燥チップ→＝中小規模プラントが高く買ってくれる（２）枝条の低コスト供給のポイント① 全木集材による林地残材供給② 山土場チップ加工による直送③ チップの低コスト加工④ チップの低コスト輸送

①全木集材による林地残材供給

全木集材

全幹集材
46%

丸太集材

15%

39%

トラック
走行道路

全木集材がバイオマス供給には最適
造材歩留まり60～80％→＋端材20～40％＋枝葉23％→供給量を増やすには枝や梢端を活用Konrad社Mounty4000

②山土場チップ加工による直送
 林地残材をそのまま輸送→0.07t‐dry/㎥→1.6t‐dry＠25㎥トラック/最大積載量6ｔ


粉砕して輸送→0.14t‐dry/㎥：倍以上→3.3t‐dry＠25㎥

③チップの低コスト生産

 道路走行 ⇔ トレーラー搬送が必要
 刃物で切削 ⇔ ハンマーでつぶす 大出力360Hp ⇔ 120Hp →高効率：100ｔ/日以上⇔20ｔ/日

オーストリアにおける生チップ供給

 山土場においてチッパートラクターでチップ化
 チッパートラクター：約5千万円
 360馬力：丸太32㎥/時間
 枝葉主体の現場で35㎥コンテナー（丸太14㎥相当）は33分でいっぱいに 1.1万円/t‐dry程度で販売低コストチップ加工＆輸送

３－６．欧州型への転換
N:7000円/t‐50％≒6300円/㎥＠山土場≒8400円/t‐45％≒L:10500円/㎥

チップ化コスト≒1500円/t‐50％

輸送コスト≒1500円/t‐50％

買い取り価格20000円/t‐dry≒10000円/t‐50％

 伐出コストはスギ皆伐で5000円/㎥程度なので森林所有者へ還元可能
 高水分燃料に対応したボイラー：大型は55％w.b.
 山土場での簡易乾燥：60％→50％

３－７．広葉樹材の用材と燃料供給
 40年生広葉樹林皆伐
 1817本/ha
 チップ用丸太：163.5㎥/ha
 枝条(実測）：25t‐dry/ha↓
 販売収入 チップ材： 163.5㎥ × 9000円/㎥ ＝147万 燃材：25t×2万円＝50万円＝197万円/ha‐‐‐用材ベースで12000円/㎥

３－８．伐出・輸送の低コスト化(1)ハーベスタの活用＠中傾斜地

(2)フルトレーラー導入による効率輸送

４．まとめ
木質バイオマス利用の現状
 発電：N‐5000～7000円/㎥＜伐出・運搬コスト→低質丸太供給：4500円/㎥より向上
 将来の需要に供給が追いつかない可能性大→A･B材需要の拡大＋枝条利用＋広葉樹利用
2. 低コスト供給システムの構築
 高性能機械の活用：ハーベスタ、全木集材（タワーヤーダ）
 山土場での簡易乾燥＋チップ加工、効率輸送→N：6300円/㎥ 、L：10500円/㎥＠山土場→所有者還元
3. 林業事業体の強化・育成
1.

 生産性向上→魅力ある産業へ
 機械化の促進→事故の軽減