バイオマスは熱利用が原則－今後のバイオマス利用のあり方－

自然エネルギーの持続可能性を考える連続ウェビナー（第３弾）
11月10日（水）NＰＯ法人バイオマス産業社会ネットワーク理事長
泊 みゆき

バイオマスの有効利用
価値の高いものから順に利用。
エネルギーは一番最後、最も安価

上図：バイオマスの有効利用
下図：草の需要のピラミッド
出典：バイオマス
白書２００９2バイオマスのエネルギー利用
日本で利用されている
主なバイオマスの種類
利用形態
・黒液
・紙ごみ等
・端材、残材・建設廃材・間伐材
・下水汚泥、し尿・生ごみ・食品廃棄物・家畜糞尿・廃食油・アブラヤシ核殻(PKS）
・木質ペレット・バイオエタノール
・パーム油●熱利用（冷暖房、給湯、調理、工場等）

事業主体

地域

＜コジェネレーション＞●発電（直接燃焼、ガス化、メタン発酵等）●輸送用燃料

国内

外資

3バイオマスは、最も多く使われてきた自然エネルギー
そのほとんどは木質バイオマスの熱利用
世界の部門ごとの総最終エネルギー消費における再生可能エネルギー
出所：REN21自然エネルギー世界白書20184バイオマスの発生量と利用可能量

出所：農水省資料

5バイオマスの特徴
 燃料となる資源が木質、農作物、残渣、廃棄物など多様
 燃料となる資源に関わる分野が多様：林業、木材加工、農業、食品加工、廃棄物、輸入バイオマス等
 特殊用途、食用、マテリアル利用、飼料、肥料、燃料と資源利用の方法が多様、燃料利用はその最後の形態
 エネルギー利用の形態も、熱、発電、輸送用燃料と多様
 燃料の形態も固体（薪、チップ、ペレット、ブリケット等）、液体（バイオエタノール、バイオディーゼル等）、気体と多様
 カーボンニュートラルの概念がわかりにくい
 資源が「存在する」と「利用できる」は全く別
 再生可能エネルギーのなかで唯一、備蓄、輸送、需要に合わせた供給が可能
6
 非常によい利用から悪い利用まで千差万別

バイオマス持続可能性ワーキンググループ
２０１９年４月～ 経産省が開催。研究者ら名が委員
 発電事業者から、FIT制度におけるパーム油をRSPO認証だけでなく、他の認証も認めてほしいとの要望 新規燃料（大豆油、ナタネ油、クルミやココナツの殻、ジャトロファなど）を認めてほしいとの要望→どのように持続可能性を担保するかを議論するために開催
２０２０年８月～ 委員６人により開催
 論点：食料競合、環境・ライフサイクルGHG、新第三者認証スキームの追加
２０２１年８月～
 認証制度7
 バイオマス燃料の温室効果ガス排出基準について議論

8

出典：経済産業省 バイオマス持続可能性ワーキンググループ第６回資料１

9
出典：経済産業省 バイオマス持続可能性ワーキンググループ第６回資料１

バイオマス利用に関わるCO2排出炭素中立

出所：シンポジウム「持続可能なバイオマスの要件とは～経済循環とLCAの視点から考える～」古俣寛隆資料■バイオマスも、生産・加工・輸送等に化石燃料を使い、温室効果ガスを排出■バイオマスが再生産されない場合は、カーボンニュートラルにはならない（森林再生に数十年以上かかる場合もあり、一時的にはCO2増加になる場合も）10 自然林→人工林へ転換される場合、面積当たりの森林蓄積は減る傾向
 人工林も伐採から回復までに数年～数十年かかり、2030年、2050年という直近の目標達成には適さない エネルギー目的の伐採は、原則温暖化対策として不適
 持続可能な森林利用の図：米大陸地上部バイオマス量（t/ha）
際に出る、マテリアル利用に不向きなバイオマス、廃材のエネルギー利用を バイオマスは燃焼の際、石炭以上のCO2を排出、できるだけ高い利用効率で
140

120
100
8060
40
200

自然林（20年以上）

自然林（20年未満）

人工林（マツ20年未満）

出典：IPCCガイドライン2019年版改良版 国家
温室効果ガスインベントリ Vol.4 農業、林業、その他の土地利用より筆者作成

11土地利用転換および燃焼による温室効果ガス排出
gCO2-eq/kWh
3500
3000

2500
2000
1500
1000
5000
チップ

ペレット生産・加工・輸送

石炭火力
燃焼

LNG火力

土地利用転換ベトナムのペレットおよびチップによる電力の生産・加工・輸送、燃焼、土地利用転換によるＧＨＧ排出量と化石燃料由来電力の比較
出典 自然エネルギー財団（2020）：木質バイオエネルギーの持続可能性について
三菱UFJリサーチ＆コンサルティング（2019）：バイオマス燃料の安定調達・持続可能性等に係る調査報告書
12
電力中央研究所（2016）：日本における発電技術のライフサイクルCO₂排出量総合評価
チャタムハウス Woody Biomass for Power and Heat より筆者作成

FITバイオマス発電の温室効果ガス（GHG）基準への提案

SDシナリオ：国際エネルギー機関（IEA）によるパリ協定の目標達成のため2040年に世界で達成される必要があるとされる電力単位あたりの値。この図では輸入バイオマスはSDシ
ナリオの値を満たすのは国産の林地残材等のみである。

出所：バイオマス白書２０２１ コラム①
https://www.npobin.net/hakusho/2021/topix_01.html#column01

13

参考資料 表：バイオマス発電と熱利用の比較
発電

熱 利 用

経済性

FIT等の支援がないと、廃棄物以外は厳しい化石燃料に対し優位（現状では導入費が高価）

希少性・代替性

太陽光・風力の発電コストが劇的に低下中

短中期的に中温以上の再エネ熱として貴重

温暖化
対策効果

発電効率は概ね30％台以下、 利用効率90％以上も可能
温暖化対策効果は限定的
他の再エネに匹敵する削減効果

図：日本の発電種類ごとの温室効果ガス排出
出所：バイオマス
白書201914

RED（EUエネルギー指令）Ⅲ案
REDⅡ ２０１８年改訂、２０２１年７月全面施行
２０２１年７月 REDⅢ案発表
・森林バイオマスはカスケード利用を徹底
・丸太、食用・飼料になるエネルギー利用は最小化すべき・伐採木材製品による炭素蓄積を重視、森林の炭素蓄積効果を活かす木材利用促進を図る

15
https://www.renewable-ei.org/activities/column/REupdate/20210803.php
相川高信「EU Fit for 55：森林バイオエネルギーの持続可能性基準を強化」

輸入バイオマスによる国民負担
一般木質バイオマス発電での認定案件のうち、350万ｋWが今後稼働した場合の国民負担
350万ｋW×24ｈ×３３０日×２０年×（24円/kWh－10円）＝７．８兆円 約８兆円
回避可能費用■エネルギー自給にならない■地域経済への恩恵が限られる■パリ協定目標に達しない
地域のバイオマスを熱、熱電併給利用へ（廃棄物の有効活用から、残渣、端材、間伐材等）

16

未利用材（間伐材・林地残材等）の供給量の推移
m3

10,000,000

9,000,000
8,000,000
7,000,000
6,000,000
5,000,000

4,000,000
3,000,000
2,000,000
1,000,000
02009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

出典：木質バイオマスエネルギー利用動向調査等より作成

2018

2019

2020

17

出所：ラウパッハ・スミヤ ヨーク バイオマス産業社会ネットワーク第172回研究会資料■バイオマスの電力・熱利用のコストの７割は燃料代■地域のバイオマスであれば、より大きな地域経済への波及効果が期待できる

18

FIT後のバイオマス発電の可能性
 燃料を購入するバイオマス発電のFIT後の自立は困難
 安価な燃料へのシフト、電力販売先確保、熱利用

19

出所：バイオマス白書2018 古俣寛隆資料

参考資料 表：バイオマス発電と熱利用の比較
発電

熱 利 用

経済性

FIT等の支援がないと、廃棄物以外は厳しい化石燃料に対し優位（現状では導入費が高価）

希少性・代替性

太陽光・風力の発電コストが劇的に低下中

短中期的に中温以上の再エネ熱として貴重

温暖化
対策効果

発電効率は概ね30％台以下、 利用効率90％以上も可能
温暖化対策効果は限定的
他の再エネに匹敵する削減効果

図：日本の発電種類ごとの温室効果ガス排出
出所：バイオマス白書201920

当面の持続可能なバイオマス利用の原則
原則

理

由

地域の・遠くから運ぶと輸送にエネルギーかかかる
・持続可能性に関わる情報が入手しにくくなる
廃棄物、残 ・主産物は生産にかかわるエネルギー等がカウントされるため、GHG排出が多くなる
渣、副産物
バイオマス ・食料競合、土地や水の競合の問題を・エネルギー利用は利用の最後
熱利用・発電のみは効率が低く、温暖化対策効果が中心に使う 限られる・発電は経済的自立が困難
・中高温熱を供給できる貴重な再エネ
21日本政府の温暖化政策の転換 ２０２０年１０月、菅総理は就任後初の所信表明演説で「我が国は2050年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする、すなわち2050年カーボンニュートラル、脱炭素社会の実現を目指すことをここに宣言する」と表明
 2021年4月の気候変動サミットで菅首相は、温暖化ガス排出を2030年に2013年度比で46％削減をめざすと表明
 従来の２６％減からの大幅な変更
 ２０２１年１０月、第６次エネルギー基本計画閣議決定
 バイオマスは主に発電のみ。再生可能エネルギー熱について言及されているが、まだまだ不十分
22温暖化対策に再エネ熱政策は必須

最終エネルギー消費の半分は熱23
出所：https://www.pref.aichi.jp/san-kagi/shinene/suisozone/src/suisosyakai/suisosyakai20180525_enecho.pdf

2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略
経済産業省 2020.12.25

給湯への太陽熱等
再エネ熱利用空調への地中熱等
再エネ熱利用
産業用熱にバイオマス・廃棄物熱利用

24

出所：日本木質バイオマスエネルギー協会「バイオマスエネルギーデータブック2018」25

産業用熱にバイオマスを

26

出所：経済産業省資料

産業分野および交通分野においてゼロエミッションを達成する5つの方法
出所：IRENA “REACHING ZERO WITH RENEWABLES: ELIMINATING CO2 EMISSIONS FROM27
INDUSTRY AND TRANSPORT IN LINE WITH THE 1.5℃ CLIMATE GOAL”, 2020

28

基本政策分科会第48回会合資料5

（株）トーセンの那賀川町における木質バイオマス
熱ESCO事業の事例
チップ使用量 1.1万トン/年＜社会的経済負担の比較＞
本事業 導入費用：４億600万円
補助金：２．５億円※導入以降は補助金なし
２０００ｋWの木質バイオマス発電
２０年間の国民負担（４０円/ｋWh-10円/kWh）（回避可能費用）×2000kW×24時間
29
×３００日×20年＝86.4億円
出所：バイオマス産業社会ネットワーク第192回研究会資料

木質バイオマス産業利用例
カルビーポテト帯広工場：流木や建設廃材を、じゃがいもを蒸す、乾燥させる、揚げる工程に利用

ニプロファーマ（製薬）大館工場：間伐材チッ
プを、空調、注射器の滅菌等に利用
出典：木質バイオマスによる産業用等熱利用導入ガイド
ブック
http://u0u1.net/qw50

30

将来的なバイオマス／廃棄物熱の利用イメージ
バイオマスボイラー

廃材、端材、間伐材等

熱のカスケード利用

地域熱供給

31

ごみ焼却場

©TOMARI Miyuki

写真https://biomass.polytechnik.com/wp-content/uploads/2016/05/Polytechnik_Prospekt_JAPANESE_short.pdf

それぞれの熱用途ごとの温度帯

32
出所：https://geothermal.jogmec.go.jp/information/hotsprings/use.html

バイオマスの新しいビジネスモデル
 伊藤産業（第１９６回研究会）

・産業用バイオマス・廃棄物ボイラの導入支援
・これまではコスト面から廃棄物バイオマスを燃料に・今後、製造業の温暖化対策であれば未利用材の利用可能性あり
 安曇野バイオマスエネルギー（第１９８回研究会）
・エア・ウォーターが手掛ける農業法人のトマト温室熱＋FIT
・木質バイオマス小規模ガス化コジェネの成功例
 アーバンエナジー（第１９４回研究会）
・ホテルで出る食品廃棄物でメタン発酵、発電、その電力をそのホテルに供給
 ウェスタ・CHP（第１９７回研究会）
・地域材の徹底したカスケード利用＆木質ガス化コジェネ導入
33※いずれも詳細はhttps://www.npobin.net/research/index.html参照

今後の方向性 温暖化対策効果が低く、エネルギー自給にならず地域経済への恩恵が低い輸入バイオマスは、賦課金の対象として適していないのでは 太陽光・風力発電の価格低下（２円～８円／ｋWh）が著しい
一方、バイオマス発電の価格低下には限界
 国産バイオマスは、資源のカスケード利用の原則のもと、熱利用、熱電併給、廃棄物発電への混焼など
 将来的にはナノセルロースや液体燃料といった用途も 熱利用においても、高い温度帯を需要に合わせて供給できるバイオマスの特徴を生かした産業用などへの誘導 エネルギー・サービス会社、熱供給会社の育成が重要
 地域住民との十分なコミュニケーションが重要 木質バイオマス利用は持続可能な林業振興との両輪で34

バイオマス白書２０２１
サイト版、小冊子版
内外のバイオマス利用の動向を解説

35

https://www.npobin.net/hakusho/2021/

参考資料 バイオマス白書２０２１～

http://www.npobin.net/hakusho/2021/
 特定非営利活動法人農都会議編『実務で使うバイオマス
熱利用の理論と実践』日本工業出版㈱ 木質バイオマス産業用等熱利用導入ガイドブック
http://u0u1.net/qw50
 日本木質バイオマスエネルギー協会編 『地域で始める木質バイオマス熱利用』 日刊工業
 バイオマス産業社会ネットワーク 過去の研究会
http://www.npobin.net/research/
36

NPO法人バイオマス産業社会ネットワーク（BIN）の概要
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１９９９年設立（２００４年NPO法人化）
バイオマスの持続可能な利用推進のための普及啓発活動等
月１回ペースでの研究会の開催
バイオマス白書等の作成（サイト版および小冊子版）
http://www.npobin.net/hakusho/2021/
メーリングリスト、メールマガジン
バイオマスに関する調査、提言、アドバイス等＜事務局＞〒277-0945千葉県柏市しいの木台3-15-12
Tel:047-389-1552 Fax:047-389-1552
E-mail:mail@npobin.net http://www.npobin.net
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