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エネルギー新時代


新エネルギーはやわかり

バイオマス発電-生物・廃棄物を利用して発電

1.バイオマスエネルギーとは

植物などの生物や動物の排泄物、遺骸をバイオマスといいます。バイオマスは栽培作物系と廃棄物系に大別できます。

バイオマスを燃焼させて得た熱や電気、またバイオマス自体から得た固体・液体・気体燃料がバイオマスエネルギーです。

古くは薪や石炭による熱エネルギー、電気エネルギー、そして近年ではさとうきび由来のメタノールなどがバイオマスエネルギーです。

2.バイオマス発電とは

バイオマスを利用した発電をバイオマス発電といいます。バイオマス発電は、バイオマスを直接燃焼して得られた熱で発電する方法と、バイオマスから得たガス(バイオガス)を利用して発電する方法があります。

バイオガスは、バイオマス(家畜のふん尿や生ごみなど)を嫌気性微生物で分解することで得られ、可燃性のメタン(組成比率が約60%)と二酸化炭素(組成比率が約40%)からなるガスです。バイオガスは微生物を用いてガス化するため、環境負荷の小さな変換プロセスのガスといえます。

3.バイオマス発電の種類

バイオマス発電は蒸気タービン方式とガスタービン方式に大別されます。いずれもバイオマス燃料をボイラーもしくはガス化炉で燃焼して高温高圧の熱エネルギーに変換し、タービンを回転させて発電します。

蒸気タービン方式は、バイオマス燃料をボイラーで燃焼させて得た高圧蒸気でタービンを回転させて発電します。大規模発電に用いられます。

また、ガスタービン方式は、バイオマス燃料をガス化炉で燃焼させて得た高温・高圧ガスでタービンを回転させて発電します。比較的小規模な発電に用いられます。

ちなみに、ガスタービンの排ガスに含まれる熱を再利用して廃熱ボイラーで蒸気を発生させ、その蒸気でタービンを回転させて発電量を増やす仕組みを「コ・ジェネレーション」といいます。電熱併給を意味します。廃熱ボイラーで蒸気を発生させる際に生じる余熱は冷暖房にも利用されます。

4.世界と日本の動向

世界のバイオマス発電の設備(既存容量)は、2009年末で米国を筆頭にブラジル、ドイツ、中国、スウェーデンの順で多く所有しています(自然エネルギー白書2011)。

NEDO再生可能エネルギー技術白書によると、日本のバイマス発電量(RPS法*による認定設備状況、2009年度)は1964万kWです。

日本のバイオマス政策は、2002年の「バイオマス・ニッポン総合戦略」を基軸としていますが、10年の利用率目標は、廃棄物系バイオマス80%以上、未利用バイオマス25%とされています。実際には廃棄物系74%、未利用17%となっています。

*RPS法:正式名称は「電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法」。電気事業者に対し、販売電力量の一定割合以上を新エネルギーで発電した電力にすることを義務化した制度。

掲載日:2012年1月16日


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