隠岐の島町内における分散型小型木質バイオマスガス化発電所の建設～「隠岐グリーンパワー発電所」の紹介～○地域戦略研究所 櫛谷 知之、藤本 栄之助、岡田 清明
まえおき
隠岐で木質バイオマス発電所の建設を進めている。当社はかねてから隠岐の島町内の「緑のコンビナート構想」に賛同し、持続可能な地域づくりのために木質バイオマス資源の有効利活用を図る有効な手段の一つとして、木質バイオマス発電の検討を進めてきた。
本稿では、現在実現しつつある『隠岐グリーンパワー発電所』について概要を紹介する。
１．発電事業の流れ
平成 26 年度・・・環境省「二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金」の交付を受け、町内各施設の再エネＦＳ調査を実施。
『隠岐島木材業製材業協同組合（ウッドヒル隠岐）』における発電有効性についても検証した。
平成 27 年度・・・環境省後継事業「再生可能エネルギー・省エネルギー等設備導入推進事業」の採択を受けて、ウッドヒル隠岐を共同事業者して同敷地内に発電所を設置した。
平成 28 年度・・・昨年度事業の２年目として、建設した発電所の試運転・本稼働を行い、安定稼働に向けた検証を行う予定である。その他、島根県の補助事業、民間会社による支援事業も並行して行う予定。（後述）
２．建設工程フロー
建物建築・発電機器設置検討開始 ⇒ 機器注文(独 Spanner 社) ⇒ 建屋・機器レイアウト決定 ⇒ 図面設計 ⇒ 建屋建設
⇒ 発電機到着(東京港) ⇒ 運搬･据付 ⇒ 乾燥機据付 ⇒ 配管設計･施工 ⇒ 灰排出系統 ⇒ 燃料輸送系統 ⇒ 電気系統 ⇒ 制御系統 ⇒ セットアップ･動作確認 ⇒ 完成検査（H28.7 月下旬）

３．発電所の概要○名称：隠岐グリーンパワー発電所○場所：隠岐島木材業製材業協同組合（隠岐の島町原田）○発電種別：木質バイオマスコージェネレーションシステム（木質ガス化発電＋熱）○規模：45kW（フル稼働で概ね一般家庭の 100 軒分）○納入製品：Spanner Re2 社（ドイツ）製

ウッドヒル隠岐○送電先：①ウッドヒル隠岐の工場電力②中国電力へ売電
図１ 発電所の位置

４．施設の概要① Spanner 発電機 …超小型の発電機で複数のユニットからなる。
発電ユニット

Ａ.木質ガス化装置（5.3m×1.5m×H2.3m、2.3ｔ）（外形、重量）Ｂ.熱電併給装置（2.6m×0.9m×H1.9m、1.8ｔ）→ 一般的な V8 エンジン
ほか緊急フィルター、制御盤、排ガス、灰排出機器、フィーダー等

発電能力／熱出力

45kW ／ 108.5kW（ガス化装置 13.5kW、熱電併給装置 95kW）

エネルギー効率

全効率 79.4％（電気効率 23.3％、熱効率 56.1％）

推奨される燃料

木質チップ（微粉が少ないもの）、含水率(W.B)13％以下、最適 8％以下

燃料使用量

1kg/kWh（45kg/h、約 1ｔ/日）

循環水 供給／戻り80～85℃max ／ 65℃max② Spanner チップ乾燥機 …情報が少なく未知数。
（以下はマニュアルの情報）
乾燥機ボックス

Push floor dryers（6.5m×2.4m×H2.6m 4.8ｔ）

乾燥チップ生産量

最大 1.2 m3/h、15～20 m3/日

乾燥能力

乾燥チップの残存含水率：5～8％程度

使用熱源

Spanner 発電機の産生熱を利用する③ 発電所建物の概要
構造

木造２階建て、ウッドヒル隠岐産の木材を使用

建築面積／延面積

179.32m2 ／ 232.42m2

寸法

１Ｆ：発電機室（16m×9m）、電気室（10m×3m）、軒高約 4m
２Ｆ：乾燥チップ供給機室（10.3m×6m）、軒高約 7.9m

その他

近接する既存の建物を「生チップ置場」として活用する

木質ガス化装置

熱電併給装置チップ乾燥器

発電所建物

図２ 主要設備

５．木質ガス化発電の仕組み
上から燃料投入
木質燃料制
限
した
空気

ガ
ス
化炉の内部
構
造

ガス化炉

生ガス

木灰

ガスフィルター

クリーンガス

ガスエンジン

排ガス

熱(水)

タール
CO
H2
CH4CO2CnHn
N2

17～20%
13～16%
1～5%
7～12%
0.1～0.5%
残り

発電機

電気

原料層

投入された原料が堆積する層

乾燥層

原料が乾燥する層

乾溜層

タールなど揮発成分が発生する層燃焼層燃焼により 800℃以上となりタールが分解

還元層還元反応で可燃性ガスが発生する層

重力により
自然に
下層へ供
給※炉内は５つの温度センサーによりモニタリングされ、空気の量や燃料の量、温度ムラ、圧力差などがコントロールされる。

※ガスエンジンは、通常の量販型エンジン（４サイクルＶ８エンジン）

参考：一般社団法人日本木質バイオマスエネルギー協会

木質ガス化発電は、通常燃焼による発電と比較してエネルギー効率が高い特徴がある。
（火力発電：40～60％程度、Spanner 社製：全効率 79％（電気効率 23％、熱効率 56％）

６．現在、および今後・発電所の建物・機械・配管などの設備面は、ほぼ完了している。
・４月から発電所の専門人員を１名配置し、トレーニング中。
・ウッドヒル隠岐からもエンジニア１名の協力を得て準備中。
・本年７月中旬に最終セットアップ、７月下旬には完成検査を受けて完成の見込み。
・本年８月から概ね１カ月を「試運転期間」と位置付け、秋以降は本格運転に移行したい。

７．今年度事業の内容について① 環境省事業 「二酸化炭素排出抑制対策事業費等補助金 離島の低炭素地域づくり推進事業」（２年目）

a) 試運転の実施
b) 試運転計画等の策定・・・安定的な稼働・運営に向けた維持管理方式の確立、経済性評価等② 島根県事業 「再生可能エネルギー導入計画策定・事業化支援事業」（新規：交付決定）c) 技術調査検討・・・発電機稼働に伴うデータ収集と分析、安定稼働条件の把握⇒ 1.木質チップ含水率／気温・湿度等／乾燥機の能力／関連の把握
2.配管等の計測
3.ガス及び熱エネルギー等の把握
d) 運営改善検討・・・主に排熱の有効活用や地域展開⇒ 4.熱エネルギー利用可能性調査（地域及び製材工場等への熱供給）
5.水源可能性調査（温水供給のための）6.普及展開に関する検討（今後の増設等）
e) 計測機器整備・・・上記の調査検討に必要な計測機器等のリース③ 民間企業事業 「木質ガス化発電に係る調査協力」（新規事業）f) Spanner 社の同型機種を導入する会社との相互協力・情報連携を図る目的で実施する予定。
８．今後の課題
発電所の一番の目標は「安定稼働」である。安定稼働を達成して初めて、事業効果やＰＲ効果が出てくるものと考えている。達成するためには、大きく以下の課題が挙げられる。
課題① 燃料乾燥の安定化→ガス化の技術的な肝と言ってもよく、エネルギー効率や機器の故障率に関わる。
課題② 熱利用検討の進展→産生エネルギーの７割が熱（熱水）であり、生チップ乾燥の熱源として利用する予定。ただし余熱が見込まれ、今後の経済性向上には欠かせない。
課題③ 運営体制の整備→地域の課題解決を目的とするＬＭ法人等の検討・設立などを検討する。
これらの課題を克服したときに、継続に最も必要な「事業性」が確立され、他社に提案できる「ノウハウ」が信憑性を帯びてくる。上記に掲げた島根県事業は、これらの課題について検討を進めようとするものである。
９．おわりに目先の利益に捉われず、長期的な視点で地域循環・経済的自立を考えた末の発電事業であると認識している。世界的なトレンドや国の再生可能エネルギーの施策は、木質バイオマス、及び小型分散型発電の方向を間違いなく向いていると考えられるが、多くの場面で様々な認識が追い付いていないとの印象を受ける。
今後の発電所の安定的稼働に向けては課題が山積しているが、自戒を込め、信念を持って事に当たり、本稿で述べたこの事業が地域循環モデル形成の一助につながるよう努めていきたい。