木質バイオマス資源の地域内循環における価格形成と地域経済効果
岡山大学 中村良平※
公益社団法人中国地方総合研究センター 柴田浩喜
(株)エックス都市研究所 松本明
１．はじめに地域の自然や環境特性を活かした再生可能エネルギーの利用は、低炭素・環境負荷低減型地域社会の実現に貢献するものとして、多くの自治体で取り組みが活発化している。また、これらの自然・環境資源は農山村地域にも豊富に存在するため、比較優位な経済資源として利活用することで地域経済の活性化効果も期待されている。
従来から地域の産業振興策は、企業誘致や域内企業の集積等により域外へ移出を伸ばすと同時に、その生産波及を含めて所得向上を図ることが中心となってきた。ところが、森林資源等の環境資源を利用する場合、電力や燃料、オフセットクレジットとして域外移出することに加え、域内の最終需要や中間需要に対しエネルギーの地産地消が指向されることが多い。
このことは本稿で重視する地域内経済循環型システムの構築につながっている。
このような環境資源を利活用する地域システムの環境性や経済効果については、これまでもいくつか定量的な評価が実施されてきた。しかし、エネルギー代替と域内経済循環の視点からの地域経済効果の把握、とりわけ環境資源の地域内循環が生み出す地域経済効果のメカニズムを解明し、これを定量的に把握する取り組みはこれまで十分に行われてこなかった。したがって、環境資源の生産・利用がもたらす地域経済効果を適確に理解し、その経済性を定量的かつ包括的に把握・評価する方法を確立することは、地域において環境資源を持続的に利活用するシステムの構築の推進に大きく貢献するものと期待される。そしてより重要なことは、環境資源の域内利用がもたらす地域内循環の地域経済効果のメカニズムを解明し計測することが、人口減少・少子高齢化が進む地域経済において経済の活性化を図る新たな手法として大きな可能性を持つことを示すと考えられることである。
本研究の最終的な目標は、地域経済が停滞する傾向にある中で、「地域の主体が連携・協働し、地域に存在する環境資源を経済資源として地域内で生産・利用する仕組みを構築することは、環境改善に貢献するだけでなく、地域の所得向上に寄与することを定量的に示す」ことである。この目標に近づく第一歩として、我々は真庭市の産業連関表をバイオマス取引き等のサーベイ法を用いて構築した。そして、バイオマス生産・利用の地域経済効
果に関して「エネルギー代替による直接効果」と「域内循環による間接効果」という新たな効果概念を定義し、さらにその計測を可能にするために現在の産業連関表からバイオマス生産を行う前の事前の産業連関表を想定する方法を提案・実施することにより、従来明かではなかった地域経済効果について新機軸からアプローチした。
ところでバイオマス事業の地域経済に対する同様のアプローチとしては、
既に中村・柴田(2008)と中村他(2011)がある。本論文は、中村・柴田(2008)のデータを更新し概念を発展させたものとして、また中村他(2011)とは異なる環境設定で新たな分析方法を提示して行ったものとして位置付けられる。
海外研究に目を転じると、Radetski (1977) がバイオマス燃料の経済性に関して展望している。最近では、Schneider and McCarl (2003) が温室効果ガス排出削減のためのバイオマス燃料の経済的可能性を評価している。
バイオマス燃料利用の地域経済効果の研究であれば、オーストリアの州でバイオマス燃料による地域暖房システ
ムの投資効果や所得効果を推定した Madlener and Koller (2007) があるが、小地域産業連関表ではなく全国表からの類推を行っている。また、Perez-Verdin et al. (2008) は、ミシシッピーにおける廃材利用等の経済効果を計量モデルにより計測している。一方、我が国で再生可能エネルギー導入効果を、本研究と同様、産業連関表で分析したものに松本・本藤(2011)があるが、全国表による雇用効果分析であり、新たな地域経済効果を見いだすというフレームに至っていない。地域経済効果という視点では、保永(2006)や林(2010)による研究が代表的で- 1 -ある。前者は、北海道における農業有機資源の循環利用が地域経済に与える影響を産業連関表で分析した。後者は北海道十勝地方のバイオエタノールの利用効果について北海道全域に対する産業連関分析を行ったものである。
上記を踏まえ我々は、まず、地産地消の特性を強く持つバイオマス資源を対象として、地域内生産・利用システムの構築がどのような地域経済効果をもたらすかを定量的かつ包括的に把握する手法を開発した。結果、バイオマスの地域内生産・利用システムの構築が所得創出効果を持ち、その効果発現はバイオマス資源の地域価格形成に決定的に依存することが明らかになった。また、モデル分析により、持続的なバイオマス生産・利用システムの構築に成功しつつある地域では、上記の手法により算出される地域経済効果が発現していることを検証した。
２．バイオマスの域内需要の創出と地域経済効果の把握
２．１ 地域経済効果の捉え方「広く薄く」分布しているバイオマスを対象に持続可能な生産・利用システムの構築を図るには、分散型が望ましいと言われ、市町村単位等の比較的狭い地域範囲に一定規模の需要を確保することが重要となる。つまり、バイオマス資源を域外に出荷するだけでなく、地域内の企業や家計、公共部門における需要開拓が不可欠となる。
したがって、地域経済効果についても、バイオマスの移出とともに、地域内利用がもたらす効果を統一的に把握できる手法を開発することが求められる。移出や域内最終需要による効果は、対象地域の産業連関表の作成を行って生産誘発効果を推計することができる。しかし、地域内の企業や公共部門で中間投入として用いられている場合は、化石燃料から再生可能エネルギーへの転換による需要構造の変化が産業間の投入産出構造の変化をもたらしている。こうした投入産出構造の変化を伴う需要構造変化の効果は、バイオマス燃料利用の事前と事後の産業連関構造を特定化して比較することによって把握可能になる。
２．２ エネルギー需要構造の変化がもたらす地域経済効果の定式化
全ての燃料投入が化石燃料からなると仮定して、バイオマス燃料の中間投入がない状態を逆想定することにより投入行列表を作成すると、バイオマス燃料の生産・利用の事前における産業連関表が得られる。この事前の産業連関表に対して、事後の産業連関表と同一の最終需要額を与え生産誘発額を算出する。このときの産出額と事後の産出額との差をΔX とする。以下では、産業連関表の需要面の需給均衡式を用いて効果を考えてみる。
バイオマス燃料生産部門(添え字Ｂ)、石油製品製造部門（添え字Ｆ）、その他部門（添え字１）で表した３部門の産業連関表を考える。時点 t と時点 t’の違いは t’時点では産業の中間投入で化石燃料からバイオマス燃料への代替が進んでおり、投入構造も変化した状況となっている。また、２時点間において、域内最終需要と移出需要は全ての産業部門で変わらないと仮定する。ただし、移入は内生変数であるので変化する。表.1 は、３部門産業連関表に基づき、事後の産業連関表における事前の産業連関表からの各成分の変化を示した。
表.1 バイオマス効果の連関表モデル
中間需要
一般部門
中間投入

一般バイオ化石最終需要

ﾊﾞｲｵﾏｽ部門

化石燃料最終消費輸移出

生産額
輸移入

↑ 11x

↑ 1Bx

x1F  0F1E1

↑

 M1

↑

X1

↑

xB1

↑ BBx

xBF  0FBEBM B  0

↑

XB

↓

xF 1

↑ FBx

xFF  0FF0

↓

↑ 1V

↑

VB

VF  0

X1↑

XB

XF  0

↑

- 2 -

M F

XF  0以上まとめると、
域内総産出額の差 ΔX＝［化石燃料の中間需要変化(通常負)ΔxF］－［化石燃料の移入変化(通常負)ΔMF］＋［代替燃料需要によるバイオマス生産増加 ΔXB］＋［それによる生産波及効果 Δx1］－［それによる移入増加 ΔM1］
ΔX＝（ΔxF－ΔMF）＋ΔXB＋（Δx1－ΔM1）(1)

これらは、総じて「エネルギー代替による経済循環効果」と言うこともできるが、(1)式をΔX ＝（ΔxF－ΔMF＋ΔXB）＋（Δx1－ΔM1）(1)’と書き換えてみれば、右辺は「エネルギー代替による直接効果」と「代替エネルギー生産の域内生産波及効果という間接的効果」とみることができよう。その(1)’式において、ΔxF＋Δx1＋ΔXB については基本的に中間需要（内生部門）の変化であるので、地域の粗付加価値額の変化（ΔV）としては、
ΔV ＝ΔV1+ΔVB=－(ΔMF＋ΔM1)(2)となる。それはこの式からもわかるように域際収支に反映される。
２．３ 地域経済効果の解釈
ここで需給の差を見ると、仮にバイオマス燃料の方が化石燃料よりも廉価であれば、中間需要も中間投入も変化はマイナスとなる。後者は地域におけるエネルギー節約分と見なせる。そこで、一定のバイオマス生産(需要)に対する化石燃料の減る分が大きければ、それだけ域際収支は改善され、結果、付加価値変化も大きくなる。これは、化石燃料に対するバイオマス燃料のエネルギー効率は地域間で同じであり、さらに地域間で化石燃料の価格に差異がないとすれば、ひとえにバイオマス燃料単価の問題に帰属することになる。
バイオマス燃料単価が安ければ、それだけ多くの化石燃料の移入を減らすことができ、それは節約額も大きくなると同時に域際収支が改善され、付加価値の増加を意味することになる。
ΔV ＝－(ΔMF＋ΔM1)
まず、バイオマス生産需要に伴う域内の生産波及額は、比例パラメータαを用いてΔX1’=αΔXBと表現する。次に、化石燃料の移入額は、域内の需要量に依存することから比例パラメータβを用いて
ΔMF=βΔX’F、と表せる。さらに、域内で化石燃料を生産していないことから、この関係は直線的にΔMF=ΔX’F、 β＝１と表すこともできる。化石燃料以外の移入額の変化は、バイオマス生産の波及効果から直接誘発されるので、
ΔM1=γΔX1’、 ０＜γ＜１と表すことができる。
ΔV ＝－(ΔMF＋ΔM1)＝－(ΔX’F＋γΔX1’)＝－[ΔX’F＋γ(αΔXB)]
したがって、バイオマスの生産・利用による地域の所得変化は、化石燃料需要の減少に伴う所得流出の減少額とバイオマス燃料生産増加に伴う所得流出の増加額の差、すなわち地域にとって、同じエネルギー量を得るための所得の節約額であることがわかる。

- 3 -３．モデル分析
３．１ 対象地域
３節では、２節で導出したバイオマス生産・利用がもたらす地域経済効果の存在について、モデル分析により検証を行う。
本研究におけるモデル分析の対象は、岡山県真庭市における木質バイオマス利用の取り組みとした。
真庭市を対象とした理由は、「バイオマス利活用計画」の策定から 6 年以上が経過して同市におけるバイオマス生産・利用システムが立ち上げ段階から持続段階に移行したと考えられることと、総務省「バイオマスの利活用に関する政策評価」において「構想に掲げる取組が比較的進捗している事例」として同市が取り上げられており、同市が持続可能なバイオマス利用システムの構築に一定の成果を上げていると考えられるためである。
３．２ 木質バイオマス生産・利用システム
真庭市における木質バイオマスの生産・利用のフローを図 3.1 に示した。これらから真庭市の木質バイオマスの流れが、市外への移出とともに、製材業の自家利用と２つのバイオマス集積基地を経由する木質バイオマスの市内循環からなり、真庭市における木質バイオマス利用の基幹部分を形成していることがわかる。
図 3.1 真庭市における木質バイオマスの生産・利用のフロー
輸入木材
国内移入材
板材

【間伐による育林、林業所得の増加】

原木・間伐材等【木質ボイラー等エネルギー利用】

真庭森林組合素材生産組合間伐材等

製造業、農業、商業、一般事業所

燃料用
チップ

木質ペレット【貯留・安定化・変換・流通】

製材原木
原木

市外林地

公共施設

月田総合集積基地

原木市場

家庭

燃料用
チップ

真庭バイオマス集積基地

製材原木

市外製材所等

市内製材所

銘建工業

（発電燃料）【マテリアル利用・高付加価値変換】

市内製造業
製紙用チップ

製品市場

市内工務店
等

各種原料利用等

市外卸売業・小売業、消費者

おが粉

超微粉砕
木質原料等

おが粉端材

住宅メーカー等

木質ペレット【自家発電システム】

樹皮

原木

建材

【ペレットプラント】

粉砕樹皮【木質ボイラー自家利用】
市外原木市場[真庭市内]【ＣＯ２クレジット付加型ツアー料金（計画中）】 バイオマスツアー
真庭林地（木質コンクリート製品等）

市内消費者
等

おが粉等

市外消費者
市外建設工事製紙工場

電力

将来：市内事業者（ファインケミカル）

市外化学メーカー
等

市外電気事業者

集成材等
建材

住宅メーカー等

３．３ 環境部門を設定した真庭市産業連関表の作成
３．３．１ 基本的な考え方
本研究のモデル分析では、表 3.1 に示した木質バイオマスの市内中間需要を対象として、２節で導出したバイオマスの生産・利用による地域経済効果を算出する。そこでまず、2008 年を対象に木質バイオマス部門を設定した真庭市産業連関表を作成した。これを事後の産業連関表と呼ぶことにする。さらに、木質バイオマス燃料と化石燃料の代替関係に基づき、事後の産業連関表から木質バイオマスの生産・利用を取り除き、代わりに化石燃料を移入・利用している地域経済を表した産業連関表を作成した。これを事前の産業連関表と言い表す。

- 4 -３．３．２ 事後の産業連関表の作成
本研究では、市内主要事業所を対象としたアンケート調査及びヒアリング調査等により、産業部門別市内生産額、中間投入額、中間需要額、粗付加価値額等の推計と、岡山県産業連関表の投入係数を利用したＲＡＳ法による市内産業の投入係数の推計等により、2008 年の真庭市産業連関表を新たに作成した。
３．３．３ 事前の産業連関表の作成
2008 年の現実の真庭市産業連関表から、木質バイオマス部門を取り除いた事前の産業連関表を作成するためには、木質バイオマス燃料を利用している産業部門や最終需要部門において木質バイオマス部門と石油製品・石炭製品の間で利用の代替が発生することから、木質バイオマス燃料の利用がなくなったときどれだけの化石燃料の利用が増加するかを示す代替率が必要となる。例えば、チップの化石燃料の代替率は、製材・木製品における自家消費で 2.27、その他の製造業等では 1.82 であった。
木質バイオマス部門を除去すると、木質バイオマス部門から他産業に対して発生する中間投入額を差し引く必要があるため、事前の産業連関表から関連の産業部門における市内生産額の調整を行った。一方、石油製品・石炭製品は市内需要額が増加するが、すべて移入の増加として吸収されて市内生産額の変化はない。
３．４ バイオマス燃料の生産・利用による地域経済効果の算出
事後の産業連関表から事前の産業連関表を差し引いて、産業連関表の各成分の変化額を算出したものが表 3.4である。さらに表 3.4 に基づき、２節で導出したバイオマスの生産・利用による地域経済効果の算出を行った。
表 3.4 事後の産業連関表の事前の産業連関表からの変化額（真庭市、2008 年）
（百万円）
中間需要
産業部門
一般部門

最終需要

一般

バイオマ

化石内生

市内最終部門

ス

燃料部門

需要

159.8

98.10

域内

移入

移出生産額

(控除)

257.800165.792.2

中間バイオマス

156.6

0.40

157.0

000157.0

投入

化石燃料-334.30.8

0-333.500-333.5

0

内生部門

-17.9

99.3

081.4

00167.8249.2

粗付加価値額

110.1

57.7

0167.8

域内生産額

92.2

157.0

0249.2（注）四捨五入のため合計額が内訳の計に一致しないことがある

表 3.4 木質バイオマス燃料の生産・利用による地域経済効果（真庭市、2008 年）
（百万円）
効果

記号
ΔX＝ΔXF＋ΔXB＋ΔX1

域内生産額（総産出額）の増加額

推計結果
249.2

石油製品・石炭製品の生産増加額

ΔXF

0

木質バイオマス部門の生産増加額

ΔXB

157.0

一般部門の生産増加額

ΔX1

92.2

エネルギー代替による直接効果

ΔxF－ΔMF＋ΔXB

157.1

代替エネルギー生産の域内生産波及による間接効果

Δx1－ΔM92.2

域際収支（粗付加価値額）の増加額－ΔM ＝－ΔMF－ΔM1

167.8

石油製品・石炭製品の移入増加額

ΔMF-333.5

一般部門の移入増加額

ΔM1165.7- 5 -結果、2008 年の真庭市では、木質バイオマス燃料の域内生産・域内利用により 2.49 億円の総産出額の増加があったと推計される。これは、エネルギー代替による直接効果 1.57 億円と代替エネルギー生産の域内生産波及による間接効果 0.92 億円からなる。さらに、域際収支額の変化額、すなわち粗付加価値額の変化額は 1.68 億円と推計される。この金額は、化石燃料からバイオマス燃料に中間需要を転換したことによる真庭市全体にとっての所得留保額と解釈される。
３．５ 真庭市におけるバイオマスの地域価格の形成と所得留保効果
ここでは、真庭市において、なぜ所得留保効果が発現する地域価格の形成が可能であったのかを考察する。
３．５．１ 実証実験によるバイオマス生産・利用のコスト分析
真庭市における木質バイオマス燃料の価格は、（独）新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託により真庭市が実施した実験事業に基づいている。この実験事業は、バイオマス生産・利用のための総合的な地域内システムの構築によって全体としてコスト低減を図り、潜在供給量に見合うバイオマスの市内循環を実現するバイオマス価格を達成しようとするものである。
したがって、実験では、バイオマスの収集、輸送、貯留等の各種コストを実証的に把握するとともに、目標値を設定して、コスト低減を図る様々な取り組みに関する小実験とその効果検証が行われた。また、実験は、実際にエネルギー変換を行う利用者側にも及び、化石燃料からバイオマス燃料への利用転換を促すコスト条件の導出が行われた。
３．５．２ バイオマス価格の形成と所得留保効果
真庭市では実験事業の最後で、実証的に把握されたコストを根拠にバイオマス燃料価格について生産者と市内利用者を含む関係者間で合意形成を行った。バイオマス燃料の生産・利用によりもたらされた所得留保効果は生産者側と利用者側の両方に帰着し、その価格が得留保効果の分配率を決定する。すなわち、バイオマス燃料の価格形成は、生産者と利用者の双方が納得できる所得留保効果の分配を地域が達成できるかどうかに影響し、ひいてはシステムの社会経済的な安定性を左右している。
４．まとめ
理論的な定式化とモデル分析により、環境資源の地域内利用が、エネルギーの需要構造、産業部門間の投入産出構造、域際収支構造といった一連の地域経済における構造変化を惹起し、所得留保効果として地域所得向上の発生に至ることを解明した点は、本研究による成果と考えられる。また、この所得留保効果は、バイオマス生産・利用システムの経済性評価に対して有効かつ包括的な経済指標を提供するものと考えられる。
さらに、本研究は、環境資源をはじめとする地域資源を活用し、循環型地域経済の構築を目指すことが、地域経済の活性化を図る有効な政策手段になり得ることを示したと考えることもできる。これは、人々の社会関係性に基づき、地域の主体が連携・協力し合うことで活用できる資源が地域内に存在し、それらを相互有通し合うことで、必要な所得の確保や生活の満足向上が達成されるならば、それは１つの地域経済の豊かさの形態であるというコンセプトの提示にもつながるであろう。
最後に、今後の研究課題として、分析の適用範囲の拡大等によりモデル分析を蓄積し、本研究が示した結論を強化し、一般化していくことが求められる。また、環境資源等の地域資源の有効利用を地域マネジメントに関わる問題として捉え、研究を深耕していく方向も重要と考えられる。

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