カーボンニュートラルやSDGsに沿った事業を展開していくにあたって注目すべき項目の1つが、生物資源を活用したバイオマス発電です。
そこで今回は、バイオマス発電の仕組みと特徴、将来性やメリット・デメリットについて詳しくご紹介します。自社の事業で廃棄された木材や食材を扱っている方や、太陽光発電事業を展開していてバイオ燃料に関心を持っている方などは、参考にしてみてください。
バイオマス発電の仕組み
バイオマス発電とは、生物資源を活用した発電方法です。
具体的には、生物由来の資源を燃焼する際に発生した熱エネルギーやバイオガスなどで発電機のタービンを回す、もしくはエンジンの燃料として活用することで、電気を発生させる仕組みです。
バイオマスおよび生物資源とは、動物由来の資源や作物、樹木類、都市廃棄物といった 生物から発生した資源や廃棄物のことです。たとえば、トウモロコシやなたね油などは、バイオマス燃料として活用されています。
バイオマス発電の種類
バイオマス発電は、熱エネルギーを直接利用する方法とバイオマスから発生するガスを活用する方法に分かれています。続いては、バイオマス発電の主な種類と特徴についてわかりやすく紹介していきます。
直接燃焼方式
バイオマスの燃焼によって発生した熱エネルギーを活用した発電方法が、直接燃焼方式です。
発電の際は、チップもしくはペレット（圧縮加工した材料）の形状に加工したバイオマスをボイラーで燃焼させます。ボイラー内にある水は蒸気に変化したのち、タービン式発電機へ送り込まれてタービンの回転運動につながります。（タービン：エネルギーを回転運動へ変化させる仕組み）
タービン式発電機は、タービンの回転運動を電気に変換する仕組みです。
生物化学的ガス化方式
バイオマスに含まれるメタンガスを活用した発電方法が、生物化学的ガス化方式です。主に水分を含む資源を燃料とする場合に活用されるのが特徴です。
家畜の排せつ物などは、発電用の燃料としてそのまま使用できない状態です。そのため、表面や内部に水分を含んだ（湿潤状態）排泄物を含む生物資源を無酸素状態で発酵させ、メタンガスを取り出す必要があります。取り出したメタンガスを主成分とするバイオガスを燃料として活用し、エンジン式発電機を稼働させます。
熱分解ガス化方式
木くずや間伐材をはじめとした木質のバイオマス、茶くずなどの食品廃棄物に含まれるガスを活用した方法が、熱分解ガス化方式です。
間伐材や食品廃棄物などは、熱などの加工によって可燃性ガスが発生します。そこで、食品廃棄物はそのまま、間伐材・木くずなどの木材系はペレットやチップに加工したのち、高温状態で燃焼させます。燃焼の際は水素などを含む可燃性ガスが発生するので、ガスタービン・エンジン式発電機などの燃料に使用し、発電する仕組みです。
熱分解ガス化方式は高温で燃焼させるため、ダイオキシン類の発生を抑えたり高いエネルギー効率を維持したりできるのが強みと言えます。
バイオマス発電の将来性
日本では、2030年度までに目指すバイオマス発電の比率に関する目標を引き上げました。第5次エネルギー基本計画という国のエネルギー政策では、2030年度までのバイオマス発電比率を3.7〜4.6%としています。
これまでバイオマス発電は、電源比率には含まれていませんでした。しかし、気候変動問題の深刻化に対応するための脱化石燃料、2050年までのカーボンニュートラル目標といった政策へ変化したこともあり、バイオマス発電を含む再生可能エネルギーが注目されるようになっています。
経済産業省の「国産バイオマス発電の導入見通し」によると、特に木質バイオマス発電が2030年にかけて増加していく見通しです。
国がバイオマス発電に資金を投入したり支援を続けたりしているため、補助金を受けながら導入できる状況です。FIT制度があるので、売電収入を伸ばしやすい発電設備と言えます。
出典：経済産業省ウェブサイト
バイオマス発電の導入メリット
ここからは、バイオマス発電の導入メリットについてわかりやすく解説していきます。
カーボンニュートラルや二酸化炭素削減をアピールできる
バイオマス発電は、資源の伐採や加工・輸送・燃焼によって二酸化炭素などが排出されるものの、化石燃料よりも二酸化炭素排出量の少ない発電方法です。
気候変動問題の原因とされている物質は、二酸化炭素を含む温室効果ガスです。そのため、化石燃料を大量に使用する火力発電や事業活動などによる二酸化炭素の大量排出は、環境にとって悪影響を与えます。
一方で、二酸化炭素排出量をゼロにすることはできないため、排出量実質ゼロのカーボンニュートラルが求められています。（カーボンニュートラル：二酸化炭素の排出量削減、吸収などで排出量実質0の状態）
バイオマス発電の際に排出される二酸化炭素は生物の成長時に吸収したものなので、大気中の二酸化炭素排出量増加にはつながらないと考えます。つまり、カーボンニュートラルな発電方法と言うことができます。
また、バイオマス発電が普及すれば火力発電由来の電力使用量を抑えられるので、その分二酸化炭素排出量を削減できます。
バイオマス発電の導入は、脱炭素経営という点で大きなメリットです。
生物資源を有効活用できる
廃棄物として処理していたものを生物資源として有効活用できるのは、バイオマス発電の導入メリットと言えます。
冒頭でも触れたように、バイオマスには家畜の糞尿や食品廃棄物、魚油、間伐材などといった廃棄物も含まれています。
自社の廃棄物にバイオマスが含まれていればバイオマス発電に活用できますし、廃棄物の再利用に関する状況を消費者や取引先へアピールできます。また地域で発生した廃棄物を回収およびバイオマス発電へ活用し、電力を地域に還元することで、地域産業の活性化や信頼性向上につなげられるのが特長です。
多様な発電方式を選べる
バイオマス発電は、他の再生可能エネルギーと異なり複数の発電方法を検討できます。
太陽光発電は、太陽から降り注がれている光を太陽光パネルで吸収し、電気へ変換する発電設備です。また風力発電は、風の力で風車を回転させて発電します。
どちらも設備規模や設置場所を調整できるものの、発電方法にバリエーションはありません。
一方、バイオマス発電は、直接燃焼方式と熱分解ガス化方式、生物化学的ガス化方式とさまざまな方法で発電できるのが特徴です。また、現時点で確保している生物資源の種類、予算に合わせて発電方法を選択できるため、柔軟に運用できます。
FIT制度を活用して売電可能
バイオマス発電は、他の再生可能エネルギーと同様にFIT制度の対象設備です。（FIT制度：固定買取価格で10年間もしくは20年間売電可能な制度）
通常、発電事業を始めるには、卸電力市場の単価に沿って売電する必要があります。卸電力市場の単価は電力需給によって変化していて、売電事業に伴うインバランスリスクもあるため、ハードルの高い事業です。（インバランスリスク：事前の電力需給計画に対して、実際の需給のズレに伴うコストのこと）
FIT制度の認定を受けた場合は、固定買取価格で20年間売電することが可能です。また、インバランスコストが免除されているため、運用に伴うコストを抑えながら売電できます。
2023年度の固定買取価格は、バイオマスや設備規模によって1kWhあたり13～40円と大きな差があります。さらに太陽光発電より高い固定買取価格なので、売電収入を伸ばしたい事業者にとってもメリットがあります。
バイオマス発電の課題
続いては、バイオマス発電の課題についても確認していきましょう。
火力発電より発電効率が低い
バイオマス発電は火力発電と同じく「燃焼」を活用した発電方法ですが、発電効率に課題もあります。火力発電の発電効率は40％前後で、さまざまな発電方法の中でも高効率な方法です。一方、バイオマス発電の発電効率は高くても20％程度で、火力発電より効率は低くなっています。
さらにバイオマス燃料の品質によっても違いがあるため、発電の安定性という点で課題が残されている状況です。
燃料の輸送コストがかかる
バイオマス発電を始めるには、設置費用だけでなくバイオマス燃料の輸送コストについても考慮する必要があります。
太陽光発電や風力発電、水力発電などの再生可能エネルギーは、燃料の輸送が不要ですし、調達コストも抑えられます。
バイオマス発電を始める際に自社で燃料の調達ができない場合は、他で廃棄される食品廃棄物、間伐材といったさまざまな生物資源の収集および輸送コストがかかります。
さらに燃料として使用できるように加工しなければいけないケースもあり、燃料加工コストも発生することがあります。
大型のバイオマス発電所を稼働するには燃料の輸入が必要
メガワットクラスをはじめとした大型バイオマス発電所を設置・運用するには、バイオマス燃料を輸入しなければいけない状況です。また、バイオマス燃料の輸入に伴う輸送コスト負担や輸送に伴う二酸化炭素の排出が、課題の1つでもあります。
バイオマス発電に必要な燃料は、木材や下水汚泥、家畜の糞尿、生ごみ、廃油、食品廃棄物と種類が多い傾向にあります。しかし、資源エネルギー庁の「今後の再生可能エネルギー政策について」によると、国内のバイオマス燃料の70％程度が海外からの輸入に頼っているのが現状です。
輸入に伴う二酸化炭素排出量増加や輸送コストの負担を抑えるには、国内でバイオマス燃料をカバーできるよう資源を効率的に収集したり、二酸化炭素排出量を抑えた輸入方法を考案したりする必要があります。
出典：経済産業省ウェブサイト
太陽光発電からバイオマス発電へ転換するには設備売却がおすすめ！
太陽光発電所を所有している企業の中で生物資源を自社で排出・管理している企業は、バイオマス発電へ切り替えた方がいい場合もあります。
バイオマス発電の固定買取価格は太陽光発電より数円～数10円高く、売電収入を伸ばしやすい状況です。さらに自社で生物資源を排出・管理していれば、バイオマス燃料の調達・輸送コストを抑えられます。
そこで最後は、バイオマス発電を始めるために太陽光発電所を手放す方法としておすすめの「売却」について詳しくご紹介します。
太陽光発電の撤去と異なり収益を得られる
太陽光発電所の売却は、解体撤去と異なり収益を得られるのが特長です。
太陽光発電の売却相場は年間の売電収入の10倍前後なので、年間100万円の売電収入なら1,000万円程度の価格が期待できます。また設備の状態や発電量などによっては、さらに高い売却額でも売却することが可能です。
解体撤去の場合は利益を得られませんし、設備の解体や廃棄に数10万円～数100万円以上の費用がかかります。
太陽光発電事業を整理したい時は、まず売却から検討してみるのがおすすめです。
バイオマス発電用の資金調達としても活用しやすい
バイオマス発電の資金調達としても活用しやすいのが、太陽光発電売却の大きなメリットです。
バイオマス発電を導入する際は、初期費用1kWあたり約100万円のコストがかかります。小規模なバイオマス発電でも数100万円～数1,000万円のコストがかかるため、融資を含めた資金調達方法を確保しておくのも重要です。
前段で解説したように、太陽光発電所の売却額は年間の売電収入の10倍前後なので、まとまった資金調達につながります。
仲介業者へ相談できるためスピーディに売却できる
太陽光発電の売却に関しては、専門の仲介業者にお願いすることで自社の負担が軽減でき、スピーディに手続きを進められます。
太陽光発電所の売買仲介業者は、無料査定や売却額アップへ向けた提案、設備の移転登記や売買契約手続き、売却後のトラブル対策などを含めて一括サポートしてくれます。
また買い手との交渉手続きも代行してくれるので、自社の事業活動で忙しい方も負担を抑えながら売却できるのがメリットです。
バイオマス発電には課題があるものの収益性という点でも将来性の高い設備！
バイオマス発電は、生物資源を燃焼もしくは燃焼によって発生したガスで発電を行います。燃料の輸送コストや発電効率に関する課題はあるものの、廃棄物をエネルギーに活用したりFIT制度による高い固定買取価格で売電したりとメリットも数多くあります。
太陽光発電所を所有している企業の中でバイオマス燃料につながる生物資源を取り扱っている企業は、今回の記事を参考にしながら太陽光発電所の売却から検討してみてはいかがでしょうか？
弊社とくとくファームでは、太陽光発電所の売買仲介サービスを提供しています。専任の担当者が、査定から現地調査による設備状態の確認、売却額アップに向けた保守点検や洗浄、買い手との交渉、売却後の無料税務処理まで一括サポートします。
忙しい方は30秒で簡易査定を行えるかんたん査定、30項目で詳細な内容を確認できるしっかり査定など、お客様の状況に合わせて無料査定をご利用ください。
査定フォームからのお問い合わせはもちろん、お電話からもお気軽にご相談ください。
