脱炭素〜北海道における再生可能エネルギー

第3回

北海道におけるます。木質系バイオマスを用いた発電（以下、木質バイオマス発電といいます）について、FITが開始され木質バイオマス発電

た当初は、発電所の出力規模に制限はなく、高い単価で買い取ってくれました。つまり、燃料さえ集めることができれば、大規模な木質バイオマス発電所を建設
す る こ と が で き ま し た。 し か し、2023年 7 月 現 在、FITが適用になる施設の発電出力は2,000 kW未満（自家消費／地域消費・地域一体型の地域活用要件を満たすもののみ）となっています。
木質バイオマス発電には 2 つの方式があります。 1つは直接燃焼蒸気タービン方式（以下、蒸気タービン方式といいます）、もう 1 つは熱分解ガス化方式（以下、古俣寛隆（こまたガス化方式といいます）です。蒸気タービン方式は、ひろたか）

木材を燃やして、高温高圧の加熱水蒸気を作り、それ北海道立総合研究機構森林研究本部林産試験場
利用部資源システムグループをタービンに衝突させて連結する発電機を回します。

群馬大学工学部材料工学科を卒業、建材メーカーを経て、北海道大学大学院農学研究科環境資源学専攻修了、北海道立林産試験場に入所、改組を経て、現在に至る。 博士 (農学)、技術士 (林業・林産）。木材関連産業に対して、ライフサイクルアセスメント、経済性評価等による支援を行っている。

燃料が異なるだけで、基本的に石炭火力発電所と仕組みは同じです。一方、ガス化方式は、空気量を絞って木材を不完全燃焼させ、発生した可燃性ガスでエンジン（自動車用のディーゼルあるいはガソリンエンジン）を動かし、連結する発電機を回します。発電においては、発電効率が重要な指標です。蒸気タービン方式は、木質バイオマス発電について発電出力が大きくなればなるほど、蒸気を作るボイ再生可能エネルギー（以下、再エネといいます）由ラーも大型になって蒸気条件が良くなるため、発電効来の電力を一定期間買い取る制度、通称FIT（Feed-in率が向上します。そのため、蒸気タービン方式は大型Tariﬀ）が2012年 7 月から開始され、日本の再エネ電力の発電所で採用されることが多くなっています。一方、の導入量は急速に拡大しました。2021年度の総発電量

ガス化方式は、発電効率が出力規模を問わずほぼ一定

1）に占める再エネ発電量の割合は20.2％ ですが、水力発電を除く発電量は2012から2021年にかけて4.3倍1）であるため、蒸気タービン方式と比べると非常に小さな出力規模で採用されることが多くなっています。

2）となっており、伸び率は世界でトップクラス です。

蒸気タービン方式もガス化方式も、木質バイオマス

FITによって20年間の電力売上が約束されたことによ

発電所においては、搬送および燃焼の自動化が必要とり、これまで難しかった再エネ発電事業の採算に可能なるため、少なくとも発電所のサイロ搬入までに、制性が見い出されたのです。なお、買い取りの費用は、御しやすいように、チップやペレット等の細片状に加再生可能エネルギー発電促進賦課金（以下、賦課金と工されている必要があります。使用される燃料の種類いいます）という名称で電力消費量に応じて電気料金は、木本植物（いわゆる “木”）が主体で、森林バイに上乗せされています。その単価は年度ごとに決まり、オマス（丸太・枝等）、工場からの加工端材、建築解2023年度は電力消費量 1 kWhあたり1.4円の賦課金が体材があります。木本植物以外には、パーム椰子の核徴収されています。FITにおける再エネの種類は、太殻（Parm Kernel Shell：PKS）、パーム椰子の幹など

陽光、風力、水力、バイオマス、地熱の 5 つです。バがあります。パーム椰子関連の燃料は、東南アジアか

イオマスは、 1 ）木質系バイオマス、 2 ）メタン発酵

ら輸入されており、他に木質ペレットや木質チップなガス、 3 ）一般廃棄物・木質以外の 3 種類に大別されどが北米や東南アジアから輸入されています。PKS、

11

ʼ23.10୬഻୾

れぞれ287万t、441万t、1,131万tであり、前年度と比較した増加率はそれぞれ1.1倍、1.4倍、1.0倍と、特に木質ペレットの輸入量が増加しています3）。
FITにおける木質バイオマス発電の買取単価は、燃料区分と発電規模によって細かく定められています。
燃料区分には、“未利用木材”、“一般木材”、“建築廃材”があり、買取単価の高い “未利用木材” と “一般木質”

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木質ペレット、木質チップの2022年度の輸入量は、そ਷ৡ崸崌崒嵆崡௯ৡ৉೸          ফ২

は「発電利用に供する木質バイオマスの証明のための図14）ガイドライン」 に準拠し、間違いなくそれら区分の再エネ発電量の前年度比増減率の推移

燃料であるという証明書が必要です。さて、電力にも統計データ8）によると、2022年12月現在、FITの認卸売市場というものがあり、日本では市場で取引され定を受けて稼働している木質バイオマス発電所は、東5）る電力が需要全体の 4 割程度を占めています 。実際

京都、石川県、香川県を除き、全国に250件あります。の市場での電力販売を想定した仕組みとして、2022年

発電方式別に導入件数の調査を行った柳田9） による4 月からFIP（Feed-in Premium）が導入され、再エと、2015年に対する2019年の導入件数の増加倍率は、ネ電力の買取単価の条件は一層複雑になりました。以

蒸気タービン方式が2.2倍、ガス化方式が6.0倍であり、上について、ご興味のある方は資源エネルギー庁の特ガス化方式の導入が増加しています。北海道で稼働中

6）のFIT認定木質バイオマス発電所の概要を道庁資料10）

設HP 等をご覧ください。

および業界紙、インターネット情報などを用いて整理
木質バイオマス発電の導入状況しました（表 1 ）。発電出力の規模は様々ですが、全2021年度の再エネ発電量の内訳をみてみます。発電ての発電所で多かれ少なかれ、森林バイオマス由来の量の多い順に、1 ）太陽光（8.3％）、2 ）水力（7.5％）、道産材（以下、道産材といいます）が消費されている

3 ）バイオマス（3.2％）、 4 ）風力（0.9％）、 5 ）地と考えられます。道内FIT認定発電所における道産材熱（0.3％）となっており、上位 3 つの電源で再エネ発電量の 9 割以上を占めます。バイオマス発電は、発電量の順位でみると 3 位ですが、発電量の前年度比増減率の推移1）をみると、マイナスになったり、大幅に減少したりすることなく、コンスタントに発電量を増加させていることが分かります（図 1 ）。なお、経済7）

産業省資源エネルギー庁 は、将来の電源構成の目標を示しており、2030年度における発電量の36〜38％は再エネで賄うことになっています。発電量の多い順に、
1 ）太陽光（13.8〜15.6％）、2 ）水力（10.5％）、3 ）風力（5.5％）、4 ）バイオマス（5.0％）、5 ）地熱（1.2％）となっています。バイオマスによる発電量は、2021年

表1

北海道で稼働中のFIT認定木質バイオマス発電所の概要

所在地

kWh です。2021年度における前年度比増減率でバイオマス発電の導入が進むと仮定すると、2030年度の発電量は1,196億kWhになります。

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発電出力
（kW）

燃料

道北地域
下川町

ガス化方式

1,997

道産材（ペレット）

道央地域
江別市

蒸気タービン方式

25,400

道産材（チップ）
、PKS

石狩市

ガス化方式

1,200

道産材（チップ）

当別町

ガス化方式

1,090

道産材（ペレット）

苫小牧市

蒸気タービン方式

6,194

道産材（チップ）

苫小牧市

蒸気タービン方式

74,950

道産材（チップ）、輸入材（チップ）
、PKS

厚真町

ガス化方式

40

道産材（チップ）

1,990

道産材（チップ）

道南地域
北斗市

蒸気タービン方式

オホーツク地域
網走市

度 の 実 績 が332億kWh1）、2030年 度 の 目 標 値 は470億7）

発電方式

蒸気タービン方式

1,995

道産材（チップ）、PKS

蒸気タービン方式

9,900

道産材（チップ）、PKS
道産材（チップ）、PKS

蒸気タービン方式

9,900

紋別市

蒸気タービン方式

50,000

道産材（チップ）、PKS、石炭津別町

蒸気タービン方式

4,700

道産材（チップ）

釧路市

蒸気タービン方式

88,000石炭、道産材（チップ）、輸入材（ペレット）

白糠町

蒸気タービン方式

6,250

道産材（チップ）

釧路・根室地域

ʼ23.10■ 北海道における木質バイオマス発電 ■す。課題 2 については、経済産業省が設置したバイオ
଎ા୤ ૸P

マス持続可能性ワーキンググループにより、バイオマ
ス発電所から排出する温室効果ガス排出量の評価と規制方法が検討されてきました。燃料の産地を問わず2027年度から適用になる見込みで、例えば、2022年度

以降にFIT・FIP認定を受けた発電所では化石燃料を

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使用する火力発電所と比較して50％以上の排出削減が求められます。

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地域の課題としては、1 ）再造林放棄地の増加、2 ）         ফ২
図2

道内FIT認定発電所における道産材の消費量の推移
10）

既存産業との原料競合、 3 ）FIT終了後の木材需要減少が挙げられます。課題 1 は、木を切った後に苗が植は年々増加しており、2021年度は98.1万えられていないという問題です。再造林率は、その年m が消費されました（図 2 ）。一方、同年度におけるの再造林面積を主伐面積で割った100分率と定義されエネルギー利用以外の道産材消費量は、製材用がます。あまり知られていませんが、日本の再造林率はの消費量
333158.7万m 、 合 板 用 が34.0万m 、 製 紙 パ ル プ 用 が33.7％（29,437/87,277 ha）13） にすぎません。「長期106.2万m3です11）。発電所で消費される道産材は、合事業の割に薄利（場合によっては赤字）である林業に板用よりも多く、製紙パルプ用に近くなっています。

対して森林所有者が経営意欲を失っている」ことが問

木質バイオマス発電は、風力や太陽光発電と異なり、題の根源にあると思われます。また、苗木の供給力や天候条件に左右されずに電気の供給ができるというメ植え付け作業を行う労働力には限りがあり、本来であリットがあるものの、原料木材の調達量の確保が発電れば造林能力を考慮して伐採量を決める必要がありま所の安定稼働のリスクになります。国産木材の調達リす。この造林能力を超えた伐採が続く限り、再造林率

スクについて、一部の発電事業者では、後発の木質バの増加を望むことは少し難しいように思われます。

イオマス発電事業者との競合によって計画どおり木材伐ったら植えるの原則が守られなければ、木材資源のが調達できず、設備の稼働休止に至った例が報告され持続性に影響を与えるだけでなく、森林吸収源対策な

12）ています 。そのため、非常に多くの燃料を必要とす

らびに木材の炭素中立（カーボンニュートラル）の原る蒸気タービン式発電所では、海外から大量に調達で則から外れることにもなりかねず、木材の持つ環境性きるチップ、ペレットおよびPKSを、主燃料や補助燃能に対して懸念が生じるでしょう。課題 2 について、料として使用するのです。

再生可能エネルギー電気の利用の促進に関する特別措置法の施行規則には、「当該発電に利用するバイオマ

課題と解決に関する考察

スと同じ種類のバイオマスを利用して事業を営む者に

木質バイオマス発電には以下の課題が考えられま

よる当該バイオマスの調達に著しい影響を及ぼすおそす。発電所が内包する課題としては、 1 ）稼働停止のれがない方法で発電すること」との記載があります。

リスク、 2 ）温室効果ガス排出削減へのコミットが挙

しかし、現実にそれをコントロールするのは非常に難げられます。課題 1 については前述のとおりですが、しいと思われます。2023年度当初から道内の一部の地

現在、発電所の計画時・稼働開始時よりも円安や物価域において原料材丸太の価格が高騰しています。原料高が進行し、原材料、メンテナンス費、人件費等の運材丸太は、FIT発電所の燃料の他に、製紙パルプ、温転にかかる費用が掛かり増しになっていると考えられ水ボイラー等熱利用向けの木質ペレット、チップの原ます。国産材専焼の木質バイオマス発電所だけではな料にもなるため、その地域では実際に発電事業者や他く、輸入バイオマスを主体的に消費する大型発電所もの事業との間で原料の競合状態が発生しているものとこのリスクを楽観視することはできないと思われま考えられます。原料競合を抑制するためには、例えば、

13ʼ23.10

■ 北海道における木質バイオマス発電 ■

発電規模に応じて国産木材の調達範囲を周囲○○kmに規制する、遠方から調達された国産木材は電力の買取単価を安くするなど、FIT・FIP制度の改正が必要かもしれません。課題 3 について、前述のとおり、道内FIT発電所向けの丸太需要は98.1万ｍ3であり、仮に丸太 1 m3を6,000円とすると、林業の生産額は58.9億円になります。バイオマス発電向けの木材は、常に一定の需要が見込めます。コロナ禍で建築材等の木材需要が落ちたときには、常時稼働を続けるバイオマス発電所が林業の下支えになったという声が聞かれたのも事実です。木質バイオマス発電事業には、丸太をチップに加工する業者や、丸太やチップを運ぶ運送業者、それらを流通させる商社も関係していますので、関連の道内生産額はさらに大きくなります。これら産業では多くの従業員も働いており、もし、FIT制度後にバイオマス発電所がなってしまうと、道内経済への影響は小さくないと考えられます。回避策としては、何らかの形で電力の買取期間を延長することが有効であるとは思います。ただし、全てを許可するのではなく、例えば排熱を利用するなどし、エネルギー利用効率の高い発電所のみに延長申請を許可するなどの対応が必要と考えます。一方、木質バイオマス発電の代替需要としては、温水ボイラー等の熱利用、木質ボード類、セルロースナノファイバー等の新素材利用、暗渠、敷料、木質粗飼料といった土木・農業畜産利用などが考えられます。しかし、非常に大きな発電需要の全てを賄うことは困難かもしれません。また、原料材丸太の中国等への輸出も考えられますが、金額の折り合い、輸送能力およびこれまでの輸出実績を鑑みれば限定的であると思われます。
さいごに木質バイオマス発電が急速に普及した今日、これまでは考えられなかった課題が顕在化しているように思います。森林から得られる様々な品質の丸太、バイオマスを様々な用途でバランスよく消費することが必要不可欠で、1 社だけが利を得るのではなく、「三方よし」が実現されるような全体最適の考え方が求められています。

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参考文献
1 ） 資源エネルギー庁総務課戦略企画室: 令和 3 年度 （2021年度）におけるエネルギー需給実績（確報）,
https://www.enecho.meti.go.jp/statistics/total̲energy/
pdf/honbun2021fykaku.pdf 2023年 7 月26日参照.
2 ） 資源エネルギー庁: 第78回 調達価格等算定委員会 資料 1
国内外の再生可能エネルギーの現状と今年度の調達価格等算定委員会の論点案,
https://www.meti.go.jp/shingikai/santeii/pdf/078̲01̲00.
pdf 2023年 7 月26日参照.
3 ） 株式会社FTカーボン: 輸入バイオマス燃料の状況,
https://www.ftcarbon.co.jp/%E6%9C%A8%E8%B3%AA%E3%83%90%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%9E%E
3%82%B9%E7%99%BA%E9%9B%BB%E3%83%AC%E3%83%9D%E3%83%BC%E3%83%88-1/ 2023年 7 月26日参照.
4 ） 林野庁林政部木材利用課: 発電利用に供する木質バイオマ
スの証明のためのガイドライン,
https://www.rinya.maff.go.jp/j/riyou/biomass/
hatudenriyou̲guideline.html 2023年 7 月26日参照.
5 ） 電力・ガス取引監視等委員会: 設計専門会合（第77回）配
布資料 資料 6 自主的取組・競争状態のモニタリング報告（令和 4 年 4 月〜 6 月期）,
https://www.emsc.meti.go.jp/activity/emsc̲system/
pdf/077̲06̲00.pdf 2023年 7 月26日参照.
6 ） 経済産業省資源エネルギー庁HP:なっとく再生可能エネル
ギ ー, https://www.enecho.meti.go.jp/category/saving̲and̲new/saiene/index.html 2023年 7 月26日参照.
7 ） 資源エネルギー庁: 2030年度におけるエネルギー需給の見通し（関連資料）,https://www.enecho.meti.go.jp/category/others/basic̲
plan/pdf/20211022̲03.pdf 2023年 7 月26日参照.
8 ） 経済産業省資源エネルギー庁HP: なっとく再生可能エネル
ギー, 設備投入状況の公表, A表 都道府県別認定・導入量（2022年12月末時点）
https://www.fit-portal.go.jp/PublicInfoSummary 2023 年
7 月26日参照.
9 ） 柳田高志: 日本における木質バイオマス発電の動向−躍進するガス化方式の小規模発電−, 森林と林業, 12-13, 2020年 8月号10） 北海道水産林務部林務局林業木材課: 木質バイオマスエネ
ルギーの利用状況（2022年 7 月）,
https://www.pref.hokkaido.lg.jp/fs/8/1/3/7/2/7/8/̲/01̲
R04̲%E6%9C%A8%E8%B3%AA%E3%83%90%E3%82%
A4%E3%82%AA%E3%83%9E%E3%82%B9%E3%82%A
8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC%E3%81%AE%E5%88%A9%E7%94%A8%E7%8A%B6%
E6%B3%81%E3%80%90R03%E5%AE%9F%E7%B8%BE%E3%80%91.pdf 2023年 7 月26日参照.
11） 北海道水産林務部: 令和 3 年度 北海道木材需給実績,
https://www.pref.hokkaido.lg.jp/fs/8/9/1/3/9/8/1/̲/%E6%9C%A8%E6%9D%90%E9%9C%80%E7%B5%A6R3%
E5%AE%9F%E7%B8%BE.pdf 2023年 7 月26日参照.
12） 総務省行政評価局: 木質バイオマス発電をめぐる木材の需給状況に関する実態調査 結果報告書, 令和 3 年 7 月,
https://www.soumu.go.jp/main̲content/000761074.pdf
2023年 7 月26日参照.
13） 林野庁: 森林・林業統計要覧2022, https://www.rinya.
maﬀ.go.jp/j/kikaku/toukei/youran̲mokuzi2022.html 2023
年 7 月26日参照.

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