木質バイオマス エネルギー利用について

2024年7月27日
株式会社 WBエナジー
東京都千代田区外神田5-5-10 OKビル
電話 03-4405-8088, 03-4405-8089
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膨大な木質バイオマス熱利用のポテンシャル

 木質バイオマス熱利用のポテンシャルは膨大。
 どこにでもある森林資源。
 どこにでもある熱需要。いたるところで化石燃料により熱利用。
 典型的な地産地消のエネルギー源・エネルギー利用。
 使えば使うほど地域が潤う。
燃料供給者 熱利用チップは、発電用に比べ、倍の価格で販売できる。
利用者にとっては、化石燃料よりも割安。
 技術は成熟（欧州）。
 発電に比べ短い投資回収（数年～12年程度）。
 木質バイオマスエネルギーの利用 発電か熱か

2木質バイオマス利用の基本原則「ごみを宝に」 waste to energy

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燃料となるバイオマス4

木質バイオマス燃料となる様々な原料
薪の原料

チップの原料

丸太

端材

林地残材

チップの原料

大型ボイラー用燃料

ペレットの原料

背板

バーク

おが粉

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オーストリアの農家のバイオマス利用
暖房・給湯1年分

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低質燃料 大型ボイラーでの燃料利用
 大型ボイラーであれば、本来、水分や形状にこだわりなく燃焼可能。
 大型ボイラーは、「ゴミを宝に」の出発点。

ドイツのバイオマス発電用の燃料

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良質な燃料を必要とする日本のバイオマス発電技術
 発電のような大型ボイラーでは、低質な燃料利用が前提だが・・・5700㎾のバイオマス発電の事例

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「未利用材」はバイオマス燃料ではない バイオマスの原則は、木材のカスケード利用の最終段階。
 「未利用材」はカスケード利用ではない。

「未利用材」

林地残材

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木質バイオマス 発電と熱利用

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ドイツの再生可能エネルギーと木質バイオマス 発電

ドイツ再生可能エネルギー発電 構成比［％］

ドイツの再エネ発電量の推移［GWh］

4%

7%

11%

4%

22%
52%

2023

2022

2021

2020

2019

2018

0
2017

0
2016

10
2015

50,000
2014

20

2013

100,000

2012

30

2011

150,000

2010

40

2009

200,000

2008

50

2007

250,000

2006

60

2005
2024/7/29

0%300,000

水力

風力PV

木質バイオマス

バイオガス

その他バイオマス

地熱

電力消費量に占める再エネ比［％］

水力

風力PV

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木質バイオマス

バイオガス

その他バイオマス

地熱11

結論が出たバイオマス発電

ドイツのバイオマス発電量の推移
45,00040,00035,00030,00025,00020,00015,00010,0005,00002005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
木質バイオマス

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バイオガス

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ドイツの再生可能エネルギー熱利用（最終エネルギー消費） 木質バイオマス利用が 2/3。

ドイツの再生可能エネルギー熱利用の推移［GWh］
250,000

20.0
18.0
16.0

200,000

14.0
12.0

150,000

10.0
8.0

100,000

6.0
4.0

50,0002.00

2024/7/29

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023

木質バイオマス

その他バイオマス

廃棄物（バイオマス系）

太陽熱

地熱

再生可能エネルギー構成比％Copyright 2024 Bioenergy Research & Investment Inc.

0.013

バイオマスのポストFITを判断するうえので基準

１．グリッドパリティ
 将来への自立への道筋は？

２．エネルギー効率
 電気は消費する段階での効率化は限界的。発電の段階での効率化の余地が大きい。
 火力はコージェネが世界の潮流。その前提としての小規模分散化。
 バイオマス発電の効率は。

３．地域への貢献
 バイオマスは地域の資源。
 発電事業者のみならず、燃料供給者、ユーザーみながメリットを受けてはじめて持続可能に。

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エネルギー政策の出発点としてのエネルギー効率と省エネルギー

エネルギー効率

電力
熱
運輸燃料

省エネルギー
最終エネルギー消費

一次エネルギー発電ロス• 電気をつくる段階での効率化の余地が大きい。
• 電気製品の効率化は大幅に進展。

• 熱をつくる段階での効率化は大幅に進展。
• 消費する段階での効率化の余地は大きい（断熱など）。

結論が出た木質バイオマス発電 欧州の太陽光/風力発電の価格は、5～6円/kWh。風力も大差ない。
 限界コストのかかるバイオマス発電は高止まり。競争力がないことが明らかに。
 家畜糞尿・廃棄物系のバイオガスは、廃棄物処理・調整電源としての意義。
 木質バイオマスの合理的な熱利用。ムリして発電を行う意義はない
ドイツにおける再生可能エネルギー平均落札価格
/kWh
20

18.6

18

ユーロセント

円換算（1セント=1.3円）

16

14.3

1412108644.33

5.6

4.73

6.1

20
太陽光2018/2/1

風力2018/2/1

バイオマス2017/9/1

出所：Ergebnisse der Ausschreibungsrunde, Bundesnetzagentur
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バイオマス発電はFITによりなぜ急拡大できたか
 発電の場合、系統につなげればいいので、需要のことは考える必要はない。
 発電プラントの建設は大企業であるエンジニアリング会社に任せればいい。
 投資規模も大きく、資金を集めやすい。
 発電プラントは大型のボイラーなので、水分の高いチップでも燃料利用は可能（効率が大幅に劣るので、本来、あってはならない利用方法だが）。
 大型のプラントであり、需要ができれば供給は後からでもなんとかなる。
 発電プラントは、熱利用に比べ、①技術、②ファイナンス、③燃料のハードルが低く、参入しやすい。

 高すぎるFITの価格設定がこれらを可能にした。
 ドイツでは、木質バイオマス発電に対するFITの価格は、①毎年買取価格を下げていくことでコスト削減を誘導、②コージェネ発電に対しては買取価格を上乗せ、③コージェネが定着する段階で、コージェネを義務化、という戦略。
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バイオマス熱利用の優位性を活かすには バイオマス熱利用は、バイオマス発電に比べ投資回収期間は短い。
 それにもかかわらず、なかなか進まない。
 具体的に進めるための課題は、①技術、②ファイナンス、③燃料調達。
①技術
 需要と供給を現場で一致させる必要。熱需要の特性は現場ごとに異なるので、オーダーメード性が高い。
 しかも、熱の使われ方は現場ごとに異なる。
 加えてバイオマス熱利用のシステムは、化石ボイラーのそれとは大きく異なる。単にボイラーをバイオマスに切り替えたのでは機能しない。
②ファイナンス 設備投資金額は、数千万～数億円程度。
 熱利用者は小規模資本で、投資回収の見通しが立つといっても、数千万円の負担をしきれないところが多い。
③燃料
 燃料が入手できることが前提。

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木質バイオマス熱利用のこれまでと条件整備の進展

19低迷続くバイオマス熱利用
 2002年のバイオマスニッポン総合戦略を契機に、政策的にバックアップ。
 2014年にかけてバイオマスボイラー数は2000台超に増加。
 しかし、これをピークに、以降停滞。
 バイオマスの熱市場に占める役割はゼロに近い。
 ドイツは5万台規模（500kW以下）。油ボイラーの禁止により、市場はさらに拡大。

バイオマスボイラー台数の推移 日独比較
ドイツ (2000-2015)

日本 累積

木質バイオマスボイラー数の推移
2,500
2,000
1,500
1,000500

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

20122011

2010

20092008

20072006

2005

2004

2003

200220012000

020

バイオマスボイラー 低迷の背景
 化石ボイラーとは大きく異なる温水利用システム。
 ボイラーを単に置き換えたのでは、バイオマスボイラーは動かない。
 バイオマスボイラーは、小さいながらもプラント。
 固有のエンジニアリングが必要。
 従来、このことが理解されず、単にボイラーを置き換えてきたものがほとんど。
 モデル事例ができず、市場の信頼を破壊してしまった。

21

条件整備の進展 ①技術体系化
技術体系化

 バイオマス固有の技術。
 化石ボイラーをバイオマスボイラーに置き換えるだけでは、機能しない。
 欧州のバイオマステキストを参考に、技術体系の解明が一段落。

バイオマス熱利用
バイオマスボイラー室

固有の技術
既存機械室接続22

条件整備の進展 ②規制緩和 （圧力規制）
 画期的な圧力規制の緩和が実現（2022年3月）。
 欧州と同等の圧力規制へと緩和。
 合理的・効率的な運用が可能に。
規制緩和前

規制緩和後

23

条件整備の進展 ③補助事業の充実
経産省補助事業 「先進事業」
 環境省、経産省の補助率 2/3 の事業。
 環境省ー自治体向け、 経産省ー民間向け で、幅広く利用可能。

24

条件整備の進展 ④原油高と円安の進展による化石燃料の高騰
 原油高と円安による富の海外流出の加速化。
 バイオマスというソリューション。
 「燃料代削減」 「脱炭素」にとどまらない幅広い経済・環境効果。

25

残る課題とその課題克服の手段としてのESCO事業

26

市場の不信感と認知度不足、技術者不足

 失敗事例のイメージが強い。
 熱の脱炭素でバイオマスボイラーは選択肢にすらならない現状。
 これによる認知度の向上。
 化石ボイラーの脱炭素切替熱源としてメジャーな存在にしていくこと。

 技術体系化は一段落したとはいえ、技術を理解し、現場に適用できるコンサル・設計会社、メーカーは圧倒的に不足。

 WBエナジー社によるモデル事例・成功体験の拡大。
27

導入実績 例（山形県置賜地区）

山形県置賜地域

木質バイオマス（チップ）ボイラー導入状況（数字は年間値）

施設名とチップボイラー出力・用途名称

施設種類

出力 ボイラkW

数量

稼働開始年月バイオマス導入前化石燃料
燃料種

はぎ苑

温泉施設

300 300×1

2019年1月

灯油

白鷹町役場

役場庁舎

300 150×2

2019年12月 新設

しらさぎ荘

温泉施設

360 120×3

2023年4月

リバーヒル

老健施設

360 120×3

2023年7月

灯油
重油・灯油・
電気

陽光学園

養護施設

240 120×2

2023年7月

灯油

消費量、L

燃料代

kWh

円

188,000 20,680,000
1,823,600

バイオマス導入後稼働実績
CO2

チップ、㎥

排出量

熱量kWh

468ｔ

2,300
1,679,000

化石燃料、L
熱量kWh

燃料代

2,000 10,110,000
19,200バイオマス導入効果
CO２

燃料費

BIO依存率

CO2

稼働時間

排出量

削減額

総熱量

削減量

h

463ｔ

5,500

5ｔ

10,570,000

99
1,698,200ー

194,000 21,340,000
1,881,800
160,000 17,600,000
1,550,000102,000 11,220,000
989,400（注）燃料代は、チップ4,300円/㎥（水分）35％、灯油110円と仮定して計算。

1,800483ｔ

434ｔ

254ｔ

2,400

1,000 10,430,000

1,752,000

9,700

2,000

1,000

1,460,000

9,700

1,400

1,000

1,022,000

9,700

8,710,000

6,130,000

2ｔ

3ｔ

2ｔ

10,910,000

99
1,761,700

8,890,000

99
1,469,700

5,090,000

99
1,031,700

481ｔ

5,600

431ｔ

4,700

252ｔ

4,20028バイオマス燃料（チップ、ペレット）の調達「未利用材」

 製材残材のチップ利用に大きなポテンシャル。

林地残材ではない、ごみではない、（本来）燃料用ではない

林地残材
小型のチップボイラーでも利用可能

背板
小型ボイラーで利用可能（チップ化する際に注意が必要） 課題は、チップの水分管理。
 化石燃料に比べ価格競争力のあるペレットの生産。
 製材残材を原料としたペレット。
 廃棄物として処分されていた剪定枝などの燃料利用。

バーク

工場残材

林地残材

大型ボイラー用燃料（になるはず）

小型ボイラー用

小型ボイラー用 「ごみを宝に」の原点。

 チッパーの初期投資の問題。
 生産性が非常に高い/高価。

ドイツ

剪定枝

発電用燃料

日本

燃料用丸太（未利用材）
発電用原料

おが粉・カンナくず
ペレット用原料 稼働率を高めるための工夫（広域利用等）。

29ファイナンス

コスト

ファイナンス
 熱利用の場合、設備投資は熱の利用者。
 小規模資本が多く、仮に比較的短期で投資回収できるとわかっていても、数千万円の投資金額が負担になる。
 バイオマスボイラーの導入効果の高い分野。
 温浴・宿泊施設、病院、老人ホーム、プール、ゴルフ場等、年間を通して安定して熱を使う施設。
 バイオマス熱利用拡大において、システム開発が必要とされる部分。

コスト
 バイオマス熱利用は日本では、未知の分野。
 すべてに割高 設備機器、電気工事、配管工事、建築工事。
 他方で、補助事業により投資負担を圧縮できる。
30

バイオマス熱利用の加速化の手段としてのエネルギーサービス事業
 課題は、①専門技術への対応、②ファイナンス、③燃料。
 技術はWBエナジーを前提として、ESCO事業により②と③を克服することが可能。
 個々の案件規模は小さいが、これを集約化することにより資金調達を円滑化。
 ESCO事業者には、地域のバイオマス燃料会社が参加することが不可欠。
 ESCO事業者の構成

地域有力企業、製材工場・チップ生産工場。連合体/単独等々。

31

木質バイオマス熱利用拡大のためのWBエナジーの取り組み

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WBエナジーについて バイオマス熱利用の本格的な拡大。
 そのためには、モデル事例を最大限構築していく。
 事業性の高いバイオマスボイラーの導入と安定稼働。
 バイオマス熱利用の経験のほ
とんどない日本においては、調査・提案（事業性試算）から、設計、施工、メンテナンスまで一貫して責任をもって担うことができる体制が必要。

33千葉におけるバイオマス利用拡大の可能性
グリーンアース 千葉キャピタルバイオマスセンター

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WB エナジー
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Fax 03-4496-6413
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