2010/01/29

Transcription

1 平成 26 年度新エネルギー等導入促進基礎調査 ( バイオマス 廃棄物による発電利用及び熱利用の導入実績調査 ) 報告書 平成 27 年 2 月 環境エネルギー第 2 部

2

3 目 次 1. バイオマス 廃棄物による発電利用および熱利用の導入量の推計 清掃工場 ( 一般廃棄物 ) におけるエネルギー利用 推計方法 推計結果 清掃工場以外の施設おけるエネルギー利用 推計方法 推計結果 年度バイオマス 廃棄物のエネルギー利用の導入量 年度バイオマス 廃棄物のエネルギー利用の導入量 資源別の導入状況 資源別導入量 導入量の推移 資源利用動向等から見たエネルギー利用の状況調査 資源利用動向からのアプローチ バイオマス 業界団体等の動向からのアプローチ セメント業界 製紙業界 バイオマス発電に関する未導入事例における要因分析 基本的な考え方 調査対象の設定 用語定義 調査方法 バイオマス発電事業の事業化プロセスの明確化と未導入事例要因の仮説設定 木質バイオマス発電に関する未導入事例および導入時における課題 都道府県へのヒアリング結果 木質バイオマス関連メーカー等へのヒアリング結果 アンケート調査結果 導入時における課題のまとめ 湿潤系バイオマスに関する未導入事例および導入時における課題 湿潤系バイオマス関連メーカー等へのヒアリング結果 アンケート調査結果 参考資料 既存のバイオマスエネルギー利用施設における今後のバイオマス利用意向 木質バイオマスエネルギー利用施設 木質以外のバイオマスエネルギー利用施設 ( メタン発酵を除く )... 55

4 5.1.3 既存のメタン発酵施設における今後のバイオマス利用意向 バイオディーゼル ペレット生産量の集計結果 バイオディーゼル ペレット アンケート概要... 58

5 1. バイオマス 廃棄物による発電利用および熱利用の導入量の推計再生可能エネルギーは エネルギー自給率の向上 地球温暖化問題への対応 エネルギー関連産業の育成の観点からも積極的に普及していく必要がある このため 再生可能エネルギーの利用実態 導入量を把握し 再生可能エネルギーの普及政策に反映させていくことが重要である 一方で バイオマス発電 熱利用 廃棄物発電 熱利用に関しては統計が整備されていないことからその導入量について調査を行い把握する必要がある このため 本事業において 再生可能エネルギー等の利用実態を把握するべく バイオマス発電 廃棄物発電 バイオマス熱利用 廃棄物熱利用 黒液 廃材の 2013 年度 ( 平成 25 年度 ) 導入実績について調査を行う 1.1 清掃工場 ( 一般廃棄物 ) におけるエネルギー利用 推計方法 (1) 発電量清掃工場 ( 一般廃棄物 ) における発電量の推計は 一般廃棄物処理施設へのアンケートを実施し積算することにより実施した アンケートの未回収分に関しては 経済産業省資料および環境省 一般廃棄物処理実態調査結果 を基に補完した 補完方法は発電の推計と同様に 稼働しているものに関しては 2012 年度実績値を当てはめることとした 推計した発電量に対して 後述するバイオマス比率と化石由来廃棄物比率を乗じることで それぞれバイオマスによる発電量 化石由来廃棄物による発電量を求めた なお 導入量としての原油換算値に関しては 表 1-1 を用いて換算を行った 表 1-1 原油換算式 導入量 ( 原油換算万 kl) = 発電量 (kwh/y) 2,150 1 (kcal/kwh) 9,126 2 (kcal/l) 10,000,000(L/ 万 kl) 1 発電量の 1 次換算値 ( 9.00MJ/kWh) 2 原油発熱量 (=38.2MJ/L) (2) 熱利用量 1 基本的な考え方熱利用量の推計も上述の発電量の推計と同様に 一般廃棄物処理施設へのアンケートを実施し積算することにより実施した 補完の方法は発電の推計と同様に 稼働しているものに関しては 2012 年度実績値を当てはめることで補完することとした バイオマス比率と化石由来廃棄物比率を乗じることで それぞれバイオマスによる熱利用量 化石由来廃棄物による熱利用量を求めた なお 熱利用量としての原油換算値に関しては 表 1-2 の値を用いた 1

6 表 1-2 原油換算式 導入量 ( 原油換算万 kl) = 熱利用量 (kcal) 9,126(kcal/L) 10,000,000(L/ 万 kl) 熱利用量に関しては 実態を把握していない事例が多いため これらに対して定格出力を用いた推計を当てはめた場合 過剰な見積となることが懸念される また 多くの事例で熱供給量 ( 熱投入量 ) を回答しており 実態のエネルギー利用量の把握は困難であった したがって 推計においては後に示すような熱利用率を乗じることで 実態に近くなるような推計となるよう留意した 2 推計手順アンケート回収結果は図 1-1 のように分類できるアンケートにより 熱利用の実態があると回答されたものに関しては その数値を積算する 一方で 熱利用をしているものの 実態を把握していないもの に関しては 把握している事例からごみ処理トン当たり熱利用量を推計し 把握していない事例 の処理トン数を乗じて拡大推計する 一般廃棄物熱利用熱利用 発電あり施設 熱利用量の実態把握あり 熱利用量の実態把握なし 報告数値の積算 拡大推計の実施 発電なし ( 熱利用のみ ) 施設 熱利用量の実態把握あり 熱利用量の実態把握なし 報告数値の積算 拡大推計の実施 図 1-1 清掃工場における熱利用に関する分類 また 熱利用の内訳が把握できているものに関しても 多くの場合 前述のように供給量の数値となり 過大評価している可能性が高い そこで本調査では あらかじめ熱利用には一定のロスが存在すると想定し そのロスを除いた上で熱利用量の推計を実施した 過去の調査 ( エネルギー総合工学研究所 新エネルギー導入促進基礎調査 (2005) ) で 清掃工場における規模別のロス率を推計しており 本調査では表 1-3 に示す未利用熱量割合を用いた 2

7 表 1-3 清掃工場における規模別未利用熱量割合 施設規模 未利用熱量割合 (%) 30t 未満 t 以上 50t 未満 t 以上 100t 未満 t 以上 300t 未満 t 以上 600t 未満 t 以上 33.3 ( 出典 ) 一般財団法人エネルギー総合工学研究所 : 新エネルギー導入促進基礎調査 (2005) (3) バイオマス比率と化石由来廃棄物比率バイオマス比率と化石由来廃棄物の比率に関しては アンケートから得られた各施設の投入原料 ( 一般廃棄物 ) の発熱量の比率から推計した バイオマス比率および化石由来廃棄物比率の推計に関しては RPS 法にもとづくバイオマス比率の推計と同様に行い アンケートの回答の中にごみ性状調査の結果を回答してもらうことで実施した H H l lb l 表 1-4 バイオマス比率の推計式 ( 16000x pa 17300xga 17900xwo 18100xc. H ( 1 w) x x pl pl ) ( 1 w) 2500w Xpa: 紙類の重量比 Xga: 厨芥類の重量比 Xwo: 草木類 ( 木 竹 わら類 ) の重量比 Xcl: 布類の重量比 Xpl: プラスチック類 ( ビニール 合成樹脂 ゴム 皮革類 ) の重量比 W: 水分比率 ( 出典 ) 施行規則第 7 条第 2 項に定めるバイオマス比率の算定方法について ここで得られたバイオマス比率および化石由来廃棄物比率を総発電量 総熱利用量にそれぞ れ乗じることで バイオマス 化石由来廃棄物の発電量 熱利用量を求めた 3

8 1.1.2 推計結果 (1) 発電量清掃工場 ( 一般廃棄物 ) における発電の推計結果を以下に示す 2013 年度における清掃工場 ( 一般廃棄物 ) における発電出力 万 kw 発電量 万 kl(7,762.7gwh) と推計された このうち バイオマス相当分が 99.6 万 kw 万 kl(4,466.3 GWh) 化石由来廃棄物相当分が 71.9 万 kw 77.7 万 kl(3,296.4gwh) となる 表 1-5 清掃工場 ( 一般廃棄物 ) における発電 発電容量 発電量 発電量 ( 万 kw) (GWh) ( 万 kl) バイオマス , 化石廃棄物 , 清掃工場 ( 一般廃棄物 ) 計 , (2) 熱利用清掃工場 ( 一般廃棄物 ) における熱利用の推計結果を以下に示す 2013 年度における熱利用量は 90.2 万 kl と推計された このうち バイオマス相当分が 56.0 万 kl 廃棄物相当分が 34.1 万 kl となる 表 1-6 清掃工場 ( 一般廃棄物 ) における熱利用の推計結果 熱利用量 熱利用量 (TJ) ( 万 kl) バイオマス 21, 化石廃棄物 13, 清掃工場 ( 一般廃棄物 ) 計 34, (3) バイオマス 廃棄物による発電利用および熱利用の導入量 以上の推計結果をまとめると 以下のように整理される 表 1-7 清掃工場 ( 一般廃棄物 ) におけるエネルギー利用量 発電 熱利用 発電 + 熱利用 GWh 万 kl TJ 万 kl 万 kl バイオマス 4, , 化石由来廃棄物 3, , 合計 7, ,

9 (4) 都道府県別の清掃工場 ( 一般廃棄物 ) におけるエネルギー利用 以上の結果を都道府県別に整理すると 図 1-2 図 1-3 および表 1-8 のようになる その他 30.7 東京都 16.0 大阪府 12.7 単位 : 万 kl 千葉県 3.8 京都府 3.0 愛知県 9.0 北海道 4.1 神奈川県埼玉県兵庫県福岡県 図 1-2 バイオマス由来廃棄物の発電量 その他 23.1 東京都 14.2 大阪府 9.3 単位 : 万 kl 北海道 2.9 兵庫県 3.4 静岡県 2.4 千葉県 3.0 埼玉県 3.7 福岡県 4.2 図 1-3 化石由来廃棄物の発電量 神奈川県 6.4 愛知県 4.9 5

10 表 1-8 都道府県別一般廃棄物のエネルギー利用量 発電容量 ( 万 kw) 導入量 ( 万 kl) 熱利用 ( 万 kl) バイオマス 化石由来廃棄物 バイオマス 化石由来廃棄物 バイオマス 化石由来廃棄物 北海道 青森県 岩手県 宮城県 秋田県 山形県 福島県 茨城県 栃木県 群馬県 埼玉県 千葉県 東京都 神奈川県 新潟県 富山県 石川県 福井県 山梨県 長野県 岐阜県 静岡県 愛知県 三重県 滋賀県 京都府 大阪府 兵庫県 奈良県 和歌山県 鳥取県 島根県 岡山県 広島県 山口県 徳島県 香川県 愛媛県 高知県 福岡県 佐賀県 長崎県 熊本県 大分県 宮崎県 鹿児島県 沖縄県 合計

11 1.2 清掃工場以外の施設おけるエネルギー利用 推計方法 (1) 発電量清掃工場 ( 一般廃棄物 ) を除くバイオマス 廃棄物エネルギーによる発電の推計は 基本的には清掃工場の推計方法と同様に エネルギー利用施設に対してアンケートを送付し その回答を積み上げる手法をとっている アンケートの未回収分に関しては 経済産業省資料を基に補完した 補完方法は発電の推計と同様に 稼働しているものに関しては 2012 年度実績値を当てはめることとした また 一部業界によっては業界統計が整備されていることから 業界統計の値を用いて推計を行うこととした 発電量におけるバイオマスと化石由来廃棄物の区分は バイオマスの総発熱量と 化石由来廃棄物の総発熱量 化石燃料の総発熱量をそれぞれ求め その比率を乗じることによって推計した (2) 熱利用清掃工場 ( 一般廃棄物 ) を除くバイオマス 廃棄物エネルギーによる熱利用の推計について バイオマスを含まない化石由来廃棄物 すなわち廃プラスチック 廃タイヤに関しては 以前の調査から 小規模の事業者が多いなど実態把握が困難な点が指摘されてきたところである そこで アンケートによる補足が難しいことから 本調査ではこれまでの調査にならい プラスチック タイヤのリサイクルに詳しい業界団体の数値を利用して 実績把握を行うこととした 具体的には 社団法人プラスチック処理促進協会および日本タイヤリサイクル協同組合の統計データを引用することとする なお 熱利用のうち バイオマス由来廃棄物に関しては エネルギー利用施設に対してアンケートを送付し その回答を積み上げる手法をとっている アンケートの未回収分に関しては 発電利用と同様に 経済産業省資料を基に補完した なお 熱利用量の実態を把握していない事業所については アンケート回答を基に拡大推計を行うことで補完した 具体的には 業種ごとに熱利用実態が明らかなサンプルから kw あたりの熱利用量 (GJ) を求め それを熱利用量が不明であるサンプルの発電出力に乗じることで実施した 7

12 1.2.2 推計結果 (1) 個別業種の推計結果 1 食品廃棄物食品廃棄物 排水由来のメタン発酵による発電 熱利用および食品製造業で発生する副産物の燃焼エネルギー利用を対象とする 本項はアンケート ヒアリング結果ならびに過去の調査結果を参考に推計を実施した 発電および熱利用を行っているものの 熱利用実態が明らかでないものに関しては 拡大推計を実施した 拡大推計は 実態が明らかなサンプルを元に kw あたりの熱利用量 (GJ) を推計し それを実態が明らかでないサンプルの発電出力に乗じることで実施した また 熱利用のみ行っているものの 実態が不明なものについては 発生量がわかっていればその発生量を計上し 発生量も不明なものについては集計から除外した 表 1-9 食品廃棄物由来のバイオマス 廃棄物エネルギー利用 発電容量 ( 万 kw) 発電導入量 ( 万 kl) 熱利用導入量 ( 万 kl) バイオマス 化石由来廃棄物 合計 注 ) 廃棄物の熱利用に関しては プラ タイヤの業界団体の数値を利用して実績把 握をするため - としている 以下同様とする 8

13 2 下水汚泥下水汚泥由来のエネルギー利用量は 日本下水道協会が発刊している 下水道統計 にもとづき推計する 下水道統計は 2 年遅れでの公表となるため 平成 24 年度 (2012 年度 ) 版の結果をもって 2013 年度データとした 下水汚泥由来の発電電力量は メタン発酵発電に由来する電力量とし 熱利用量は 発生した消化ガスのうち発電利用以外の用途に供したものを対象とする また 今回の推計対象はいずれもバイオガス由来のエネルギーであるため 全量がバイオマスエネルギーに相当すると考え バイオガスの発熱量は 5,500kcal/m3 として推計している 表 1-10 下水汚泥由来のバイオマス 廃棄物エネルギー利用 発電容量 ( 万 kw) 発電導入量 ( 万 kl) 熱利用導入量 ( 万 kl) バイオマス 化石由来廃棄物 合計 家畜排せつ物家畜排せつ物のメタン発酵 燃焼エネルギー利用を対象とする 本項はアンケート結果ならびに過去の調査結果を参考に推計を実施した 発電容量や発電導入量は昨年度とほぼ同様の結果となった 今後も引き続き持続的な運用が出来るような枠組み作りが重要といえる 表 1-11 家畜排せつ物由来のバイオマス 廃棄物エネルギー利用 発電容量 ( 万 kw) 発電導入量 ( 万 kl) 熱利用導入量 ( 万 kl) バイオマス 化石由来廃棄物 合計

14 4バガスここでは 精糖時に副産物として発生するバガスのエネルギー利用を対象とする わが国ではバガスボイラーは鹿児島県と沖縄県に導入されており これらの推計結果となる 推計方法は前述と同様である 表 1-12 バガス由来のバイオマス 廃棄物エネルギー利用 発電容量 ( 万 kw) 発電導入量 ( 万 kl) 熱利用導入量 ( 万 kl) バイオマス 化石由来廃棄物 合計 製材廃棄物ここでは 製材工場や木材加工場で発生する製材廃材を活用したエネルギー利用を対象とする 基本的には自社の廃棄物排出抑制と 木材乾燥や木材加工に必要となる熱原 動力としての利用である 推計方法は前述と同様である 表 1-13 製材廃棄物由来のバイオマス 廃棄物エネルギー利用 発電容量 ( 万 kw) 発電導入量 ( 万 kl) 熱利用導入量 ( 万 kl) バイオマス 化石由来廃棄物 合計 発電事業ここでは バイオマスを原料とした発電事業 ( 電力販売を主目的とした事業 ) における バイオマス 廃棄物エネルギー利用実態について整理する 調査はアンケートのほか 一部事業者へのヒアリングを基に推計を行った 表 1-14 発電事業におけるバイオマス 廃棄物エネルギー利用 発電容量 ( 万 kw) 発電導入量 ( 万 kl) 熱利用導入量 ( 万 kl) バイオマス 化石由来廃棄物 バイオマス

15 7その他ここでは ここまで対象としていない各種事業者 ( セメント 素材 廃棄物その他 ) におけるバイオマス 廃棄物エネルギー利用実態について整理する 推計方法は 公表データやアンケート結果 ヒアリング等の利用と拡大推計から実施している 表 1-15 その他の業界におけるバイオマス 廃棄物エネルギー利用 発電容量 ( 万 kw) 発電導入量 ( 万 kl) 熱利用導入量 ( 万 kl) バイオマス 化石由来廃棄物 合計 熱利用エネルギー利用量のデータに関しては 廃プラスチックに関しては プラスチック処理促進協会 プラスチック製品 廃棄物 再資源化フロー 廃タイヤに関しては日本タイヤリサイクル協同組合の公開データを用いて推計した 廃プラスチックならびに廃タイヤから得られる熱利用量は 次のように整理される その結果 化石由来廃棄物の熱利用量は 万 kl となる 表 1-16 産業廃棄物熱利用量の推計結果 原油換算 ( 万 kl) 熱利用 ( バイオマスを除く ) 廃プラスチック 75.7 廃タイヤ 39.8 (2) バイオマス 廃棄物による発電利用および熱利用の導入量 以上の推計結果をまとめると 以下のように整理される 表 1-17 清掃工場以外の施設おけるエネルギー利用の導入量 発電熱利用発電 + 熱利用 GWh 万 kl TJ 万 kl 万 kl バイオマス 4, , 化石由来廃棄物 3, , 合計 7, ,

16 (3) 都道府県別の清掃工場以外の施設におけるエネルギー利用 表 1-18 都道府県別の清掃工場以外の施設におけるエネルギー利用量 ( 単位 : 万 kl) 発電容量 導入量 熱利用 都道府県 バイオマス 化石由来廃棄物 バイオマス 化石由来廃棄物 バイオマス 北海道 青森県 岩手県 宮城県 秋田県 山形県 福島県 茨城県 栃木県 群馬県 埼玉県 千葉県 東京都 神奈川県 新潟県 富山県 石川県 福井県 山梨県 長野県 岐阜県 静岡県 愛知県 三重県 滋賀県 京都府 大阪府 兵庫県 奈良県 和歌山県 鳥取県 島根県 岡山県 広島県 山口県 徳島県 香川県 愛媛県 高知県 福岡県 佐賀県 長崎県 熊本県 大分県 宮崎県 鹿児島県 沖縄県 不明 その他 合計

17 年度バイオマス 廃棄物のエネルギー利用の導入量 年度バイオマス 廃棄物のエネルギー利用の導入量以上の推計結果を整理すると 2013 年度におけるバイオマス 廃棄物導入量は 次のようになる 表 年度バイオマス 廃棄物のエネルギー利用の導入量 発電熱利用発電 + 熱利用 GWh 万 kl TJ 万 kl 万 kl バイオマス 8, , 化石由来廃棄物 6, , 合計 15, , バイオマス 廃棄物エネルギー導入量 万 kl 211.5kL 万 kl 万 kl 万 kl バイオマスエネルギー導入量 万 kl 廃棄物エネルギー導入量 万 kl 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% バイオマス発電バイオマス熱利用廃棄物発電廃棄物熱利用 図 2-1 バイオマス発電導入量 ここで いくつかの数値については 集計結果から除外している 以下 その考え方につい て整理する 製紙業界における発電容量は これまでもすべて黒液 廃材に含まれるものとして扱われており ダブルカウントを避ける意味もあり 従来の 廃棄物 + バイオマス発電 の容量に加算されていない ( 実際には黒液 廃材には万 kl 単位の数値しか表示されないため 容量自体が直接的にダブルカウントされることは無く また 製紙業界の発電設備容量については公表されていない ) したがって 本調査においてもこれまでの方法を踏襲し バイオマスや廃棄物の設備容量の集計から除外している 一方 発電量 ( 導入量 ) 自体に関しては 以前は 黒液 廃材のみしかカウントされていなかったものの 製紙業界の取り組みを積極的に計上するために 先に示したような 黒液 廃材以外の導入量の計上を行っている 13

18 単位 : 万 kl その他 バガス 0.6 食品廃棄物 1.3 清掃工場以外の施設 清掃工場 一般廃棄物 家畜排せつ物 2.0 下水汚泥 4.4 製材廃棄物 6.2 発電事業 38.1 図 2-2 バイオマスによる発電導入量 単位 : 万 kl その他 73.2 清掃工場 56.0 清掃工場以外の施設 一般廃棄物 56.0 家畜排せつ物 0.3 バガス 3.8 食品廃棄物 5.8 発電事業 4.7 下水汚泥 9.9 製材廃棄物 32.3 図 2-3 バイオマスによる熱利用導入量 14

19 表 年度におけるバイオマス 廃棄物導入実績の推計結果の集計その 1( 内訳は非公表 ) バイオマス 発電容量 ( 万 kw) 導入量 ( 万 kl) 熱利用 ( 万 kl) 廃棄物 合計 バイオマス 廃棄物 合計 バイオマス 廃棄物 合計 清掃工場 清掃工場以外の施設 食品廃棄物 下水汚泥 家畜排せつ物 バガス 製材廃棄物 発電事業 その他 産業廃棄物熱利用 プラ 廃タイヤ 合計

20 表 年度におけるバイオマス 廃棄物導入実績の推計結果の集計その 2 発電容量 ( 万 kw) 導入量 ( 万 kl) 熱利用 ( 万 kl) バイオマス 廃棄物 合計 バイオマス 廃棄物 合計 バイオマス 廃棄物 合計 清掃工場 清掃工場以外の施設 農業 林業 建設業 製造業 電気ガス熱供給水道 医療 福祉 飲食宿泊 教育学習支援 サービス 複合サービス その他 産業廃棄物熱利用 ( 廃プラ ) 産業廃棄物熱利用 ( 廃タイヤ ) 合計

21 表 年度におけるバイオマス 廃棄物導入実績の推計結果の集計その 3 発電容量 ( 万 kw) 導入量 ( 万 kl) 熱利用万 (kl) バイオマス 廃棄物 合計 バイオマス 廃棄物 合計 バイオマス 食料品 木材木製品 パルプ紙 印刷同関連 化学工業 窯業土石 非鉄金属 一般機械器具 その他 不明 合計

22 サービス, 7.4 電気ガス熱供給水道, 43.7 清掃工場以外の施設, 清掃工場, 清掃工場, 製造業, 54.6 農業, 0.1 林業, 0.3 建設業, 0.2 図 2-4 バイオマスによる発電導入量 ( 業種別 ) サービス, 6.9 電気ガス熱供給水道, 15.8 清掃工場, 56.0 清掃工場, 56.0 清掃工場以外の施設, 林業, 1.4 農業, 0.1 製造業, 図 2-5 バイオマスによる熱利用導入量 ( 業種別 ) 18

23 2.2 資源別の導入状況 資源別導入量清掃工場以外の施設におけるエネルギー利用について 資源別に整理をすると 表 2-5 および表 2-6 のようになる バイオマス資源のうち その多くが木くず 建築廃材によるものであり 発電では 66.7 万 kl 熱利用では 80.3 万 kl という推計結果となった 木くず 建築廃材 表 2-5 バイオマス資源別整理による導入量 食品廃棄物 汚泥 家畜排せつ物 バイオ燃料 ( 単位 : 万 kl) その他 発電容量 発電量 熱利用量 表 2-6 化石由来廃棄物資源別整理による導入量 ( 単位 : 万 kl) 廃タイヤ 廃プラスチック 廃油 その他 発電容量 発電導入量 その他 28.0 廃油 12.1 廃プラスチック 14.3 廃タイヤ 20.0 化石由来廃棄物 74.4 その他 6.2 バイオマス 木くず建築廃材 66.7 汚泥 12.3 単位 : 万 kl バイオ燃料 16.3 家畜排せつ物 2.0 食品廃棄物 2.7 図 2-6 資源別整理による発電導入量 19

24 バイオ燃料 9.2 その他 11.7 家畜排せつ物 0.4 汚泥 21.1 食品廃棄物 7.4 木くず 建築廃材 80.3 単位 : 万 kl 図 2-7 バイオマス資源別整理による熱利用量 20

25 2.3 導入量の推移バイオマス 廃棄物エネルギー利用の発電導入量と熱利用導入量の推移を図 2-8 に示す バイオマス 廃棄物エネルギーの発電導入量は 前年度から 31.1 万 kl 増の 万 kl であった その内訳は バイオマスが 万 kl 化石由来廃棄物が 万 kl である また 熱利用量は 前年度から 8.2 万 kl 増の 万 kl であった その内訳は バイオマスが 万 kl 化石由来廃棄物が 万 kl である 発電 熱利用を合わせた導入量は 前年度から 39.3 万 kl 増の 6.2 万 kl という推計結果であった 清掃工場 ( 一般廃棄物 ) に関しては 発電利用 熱利用がともに前年度より増加し 全体では 18.6 万 kl 増加した 発電導入量については バイオマスが 5.5 万 kl 化石由来廃棄物が 3.8 万 kl の増加となった また 熱利用量は バイオマスが 7.3 万 kl 化石由来廃棄物が 2.0 万 kl 増加した 清掃工場以外の施設における導入は 発電利用は前年より 21.7 万 kl 増加した一方で 熱利用が前年度より 7.6 万 kl 減少し 全体では 14.2 万 kl の増加となった その内訳を見ると 紙パルプ業やセメントなど バイオマス廃棄物利用が進んでいる業種で導入量が前年度より増加したことに加え 石炭混焼発電や 大規模な木質専焼バイオマス発電所などの発電量の増加が 全体の伸びに大きく貢献した結果となった バイオマス 廃棄物エネルギーの近年の推移を見ると 2007 年度時点で それまで続いていた導入量の伸びは頭打ちとなり 2012 年までは横ばいの状態が続いていたが 2013 年は 2007 年以降では最も大きい伸びが確認された これは 2012 年 7 月に開始された固定価格買取制度 ( 以下 FIT 制度 ) や原油価格の影響が少なからず影響していることが考えられる 2013 年度は FIT 制度と適用した木質専焼バイオマス発電所等が複数件稼動を開始している また 既存の大型バイオマス発電所でも化石燃料の使用割合を減らし バイオマス投入量を増加させたケースが多く存在し これが全体としての伸びを牽引している 原油価格は 2000 年以降増加傾向にあり 2008 年の金融危機後価格が低下した後も再び上昇を続け 2013 年にピークを迎えている 2014 年は原油価格が急降下したため 既存のバイオマス利用者にとって石油代替としてのインセンティブは働きにくいと考えられるが 一方で 2014 年 11 月時点で 1,477 MW を超えるバイオマス設備が認定を受けていることを鑑みると 2014 年度のバイオマスおよび廃棄物エネルギーの導入量はさらに拡大していくことが期待される 21

26 発電 熱導入量 ( 万 kl) 800 熱利用 700 発電導入量 図 2-8 バイオマス 廃棄物エネルギー導入量の推移 ( 発電 熱 ) 発電量 ( 万 kl) 化石由来廃棄物 バイオマス 図 2-9 バイオマス 化石由来廃棄物エネルギーの発電導入量の推移 22

27 熱利用量 ( 万 kl) 化石由来廃棄物バイオマス 図 2-10 バイオマス 化石由来廃棄物エネルギーの熱利用量の推移 23

28 3. 資源利用動向等から見たエネルギー利用の状況調査アンケートによる導入状況の把握を行うことは アンケート送付対象の補足率や回収率によっては不確実性が高い方法といえる ここでは 継続的に把握することが可能な業界団体がまとめている報告値について整理を行う 3.1 資源利用動向からのアプローチ バイオマス (1) 廃食用油全国油脂事業協同組合連合会による 廃食用油脂の利活用状況 を引用した 日本における廃食用油 (UC オイル ) は一般家庭をのぞく産業からおよそ 33~35 万 t 程度発生していると推計されている そのうち エネルギー利用されているのは 1~2 万 t 程度である なお この値は輸出も含まれているため 国内においてエネルギー利用しているかは不明であるが ここではこの幅でエネルギー利用されているものとして推計する 国内食用油年間消費量 229 万トン 外食産業食品工業 191 万トン UC オイル発生量 33~35 万トン 飼料用 23~25 万トン 工業用 ( 石鹸 塗料等 ) 2~3 万トン 燃料用および輸出 1~2 万トン 廃棄 6~8 万トン 一般家庭 38 万トン UC オイル発生量 9~11 万トン BDF 石鹸 0.5~1 万トン 廃棄 ~10 万トン 図 3-1 廃食用油のフロー ( 出典 ) 全国油脂事業協同組合連合会 1~2 万 t の廃食用油がエネルギー利用されているとすると 概ね原油換算 1.2~2.4 万 kl 程度のエネルギー利用となる 現時点では基本的に廃食用油利用は BDF への適用しか対象としていないため 過剰推計となっているが 調査の分解能が向上すればマクロ調査での状況把握は十分可能と考えられる 表 3-1 廃食用油のエネルギー利用量廃食用油エネルギー利用量 ( 万 t) ( 万 kl) 1~2 1.2~2.4 ( 注 ) 比重 :0.9t/kL 発熱量:40GJ/L として推計 24

29 (2) 家畜排せつ物家畜排せつ物の発生状況については 統計データとして整備されているわけではなく 家畜排せつ物処理法 にもとづく適正処理がなされているかが定期報告され 施設整備状況が不定期に提供されるだけで エネルギーに関するデータはなく その利用実態の把握まではできない 参考として 家畜排せつ物の高度利用施設整備状況として整理されている施設数を示す 表 3-2 家家畜排せつ物の高度利用施設整備状況 技術 用途 施設数 メタン発酵 109 発電 71 熱利用 70 焼却 107 発電 9 熱利用 51 炭化 10 発電 0 熱利用 0 炭化物利用 10 ( 注 ) 発電 熱利用 炭化物利用には重複あり ( 全ての用途が対応可能な施設はそれぞれ計上 ) ( 出典 ) 農林水産省 畜産環境をめぐる情勢 (2014 年 9 月 ) (3) 廃棄物 1 廃プラスチック廃プラスチックに関しては プラスチック処理促進協会 プラスチック製品 廃棄物 再資源化フロー を用いる 廃プラスチックのマテリアルフローは次のように整理される このうち 本項に該当するのは総排出量 940 万 t のうち産業廃棄物に該当する 486 万 t であり 熱利用量としては 過去の調査等をも勘案し 熱利用焼却の全量 固形燃料の 1/3 が熱利用されているものとして推計する 表 3-3 廃プラスチックの再資源化状況 ( 産業廃棄物系のみ ) ( 出典 ) 一般社団法人プラスチック処理促進協会 利用量 ( 万 t) 合計 486 熱利用焼却 65 廃棄物発電 116 固形燃料 89 高炉等 3 再生利用 135 単純焼却 30 埋め立て 48 ここでは 熱利用に関しては 熱利用焼却と固形燃料の 1/3 を熱利用量としてカウントする 25

30 廃プラスチック発熱量を 7,300Mcal/t 原油換算値を 9126Mcal/kL とすると 熱利用量は約 75.7 万 kl となる 発電利用量については 利用されたプラスチックは約 1,753 千 t 原油換算で 万 kl 相当になる ( 産業廃棄物発電により得られる実際の一次換算値とは異なる ) 表 3-4 廃プラスチックのエネルギー利用量 物量 ( 千 t) 発熱量 (GJ) 原油換算 ( 万 kl) エネルギー利用総量 2,480 75,783, うち熱利用 ,883, うち発電利用 1,753 53,501, 廃タイヤ廃タイヤに関しては 日本タイヤリサイクル協同組合の公開データを用いた わが国における廃タイヤの利用状況は次ページ表のように整理される 廃タイヤは年間 998 千 t 程度発生し そのうち約半数がエネルギーリサイクルに向けられる また 過去の資源エネルギー庁委託調査によると 関係者への聞き取りから 熱利用のうち約 2 割が発電に 8 割が熱利用に利用されているとのことであり これに倣うこととする 表 年度におけるタイヤのリサイクル状況 リサイクル利用 国内 原形加工利用 熱利用 バイオマス発電等 重量 更生タイヤ台用 59 再生ゴム ゴム粉 100 その他 2 小計 161 製紙 372 化学工場等 40 小計 412 セメント焼成用 62 製鉄 27 ガス化炉 44 セメント タイヤメーカー工場 27 製鉄等中 小ボイラー 6 金属精錬 0 小計 166 小計 578 海外輸出 (D) 160 リサイクル利用合計 (A+B+C+D) 899 単位 :1,000t ( 出典 ) 日本タイヤリサイクル協同組合ホームページ ( 熱利用向け廃タイヤ使用量は 年間 578,000t であるため そのうち 80% を熱利用分として按 分し これに廃タイヤ発熱量の 7850Mcal/t を乗じて原油換算する その結果 熱利用量は約 39.8 万 kl となる 26

31 発電に関しては 廃プラスチックと同様の考え方に基づき 9.9 万 kl 程度の導入量となる 表 3-6 廃タイヤのエネルギー利用量 物量 ( 千 t) 発熱量 (GJ) 原油換算 ( 万 kl) エネルギー利用総量 ,965, うち熱利用 ,172, うち発電利用 ,793, 業界団体等の動向からのアプローチ セメント業界セメント業界では 原燃料として早くから廃棄物 バイオマスの利用が進んでいる 同業界では 廃棄物 バイオマスを多様な原燃料として利用していることもあり エネルギー利用分としての推計は困難であるが 社団法人セメント協会によるとバイオマスとして 2012 年度時点には木くずが 63.3 万 t 肉骨粉が 6.5 万 t 程度利用されている ここで 廃棄物 バイオマスに相当するものがすべてエネルギーに利用されていると仮定し そのエネルギー量を推計する ここで木くずや肉骨粉は 12.6GJ/t と想定し 他の資源は前述と同等とした その結果 全量がエネルギー利用とした場合 廃棄物 バイオマス合わせて 41,582,500GJ 原油換算 107 万 kl 程度の資源が投入されていることとなる 表 3-7 セメント業界のエネルギー利用量推計 利用量 (t/y) 発熱量 (GJ/t) エネルギー量 (GJ/y) 木くず 633, ,975,800 肉骨粉 65, ,000 廃プラ 432, ,219,200 再生油 189, ,049,700 廃油 273, ,182,900 廃タイヤ 71, ,335,900 合計 41,582,500 うちバイオ 8,794,800 うち廃棄物 32,787, 製紙業界製紙業界において発生するバイオマス 廃棄物に関しては その過半が新エネルギー法上では 黒液 廃材 に含まれている しかしながら 実態としてこれら以外の資源も活用されているため 黒液 廃材の外数となるバイオマス部分等について推計し 新エネ導入量推計結果に計上する 27

32 (1) 製紙業界における黒液 廃材利用 石油等消費動態統計年報より 調査対象に近い 2013 年の数値を利用すると以下のようになる 黒液 廃材としてエネルギー利用は 178PJ が利用されていると考えられる 表 年の黒液 廃材利用量 利用量 (BD-t) エネルギー (GJ) 黒液利用量 11,238, ,348,121 廃材 1,879,041 30,628,368 (2) 製紙業界におけるその他の資源利用状況日本製紙連合会では 会員企業におけるバイオマス等資源利用状況を公表している 2014 年度版フォローアップでは その内訳詳細が示されていない ここでは 直近の 2013 年度フォローアップ版を参考に整理することとする 表 3-9 にバイオマス等資源利用状況を示す 表中の項目 廃材 バーク は黒液 廃材と重複していると考えられるため 廃材 バーク を除外することで ( 黒液 廃材を除く ) バイオマス分に相当する したがって バイオマス分として年間約 5.5 万 PJ( 原油換算 144 万 kl) 相当の資源が利用されていると考えられる 28

33 表 3-9 製紙連合会会員企業におけるバイオマス等資源利用状況 2013 年度実績 BD-t/ 年 TJ 原油換算 ( 万 kl) 割合 ( 除く廃材 ) 廃材 バーク 1,843,385 30, PS, 紙くず 1,284,140 13, % RPF + RDF 825,765 21, % 廃タイヤ 430,067 14, % 廃油 63,009 2, % 廃プラ 185,746 5, % メタン % 合計 4,632,112 86, 合計 ( 除く廃材 ) 2,788,727 56, % ( 出典 ) 日本製紙連合会 表 3-8 および表 3-9 より 黒液 廃材以外の資源利用状況を整理すると次のようになる 資源の利用のうち 黒液 廃材が 76% は その他廃棄物が 24% という内訳になっている 表 3-10 黒液 廃材以外の資源利用状況 万 kl 割合 黒液 廃材 % その他廃棄物 % 合計 % (3) 発電量の推計 エネルギー利用されているもののうち 発電に要された量の推計を行う ここで 黒液 廃 材 と黒液 廃材以外のバイオマス 廃棄物に按分する 表 3-11 製紙業界における発電導入状況の推計結果 発電電力量 うちバイオマス 廃棄物混焼分 (GWh) (GWh) 製紙合計 23,360 12,147 ここで 上述の資源利用比率を基に 発電相当量を推計すると次のようになる 29

34 表 3-12 その他廃棄物相当分の発電容量 発電量の推計 割合 バイオマス 廃棄物発電電力量 (GWh) 原油換算 ( 万 kl) 製紙合計 100.0% 12, 黒液 廃材分 75.0% 9, その他廃棄物分 25.0% 2, 次に その他廃棄物分の発電導入量を バイオマスおよび化石由来廃棄物に分けて推計する 先に示した資源をバイオマスおよび廃棄物に分類するため 以下のように想定する 表 3-13 その他廃棄物におけるバイオマスおよび非バイオマスのシェアの推計 導入量 想定した分類 推計結果 ( シェア ) 廃材 バーク 78.7 黒液 廃材 ( 推計から除外 ) - PS, 紙くず 34.8 バイオマス RPF+RDF 56.0 バイオマス 50% 廃棄物 50% 廃タイヤ 37.7 廃棄物 廃油 6.6 廃棄物 廃プラ 13.9 廃棄物 メタン 0.0 バイオマス バイオマス :42.1% 廃棄物 :57.9% このバイオマスおよび廃棄物の比率を用いて 先のその他廃棄物分の発電量を按分すると以 下のように整理できる 表 3-14 その他廃棄物由来の発電量に対するバイオマスおよび廃棄物の整理 割合 発電量原油換算 (GWh) ( 万 kl) その他廃棄物計 2, バイオマス分 42.1% 1, 化石由来廃棄物分 57.9% 1, (4) まとめ 以上をまとめると 以下のように整理できる 表 3-15 黒液 廃材およびその他廃棄物のエネルギー利用のまとめ ( 単位 : 万 kl) 発電導入量 熱利用 バイオマス 廃棄物 バイオマス 廃棄物 黒液 廃材 うち黒液 その他廃棄物

35 4. バイオマス発電に関する未導入事例における要因分析前章までは 国内における廃棄物 バイオマスエネルギーの導入実態について アンケートを用いたマクロ的な視点での調査結果を示した 本章では より詳細な実態を把握するために 個々の事業者がバイオマスエネルギー ( 発電 ) 設備の導入の際に直面している課題について 導入検討が行われたが 実現に至らなかった事例 ( 以下 未導入事例 ) の抽出を通じて分析を行う 4.1 基本的な考え方 調査対象の設定 用語定義本調査では 木質 畜産系 食品系 ( 家庭系 事業系生ごみおよび食品工場残渣 ) バイオマスに関する燃焼設備 ( ガス化を含む ) とメタン発酵設備による発電事業を対象とする また ここでは主に 2012 年に開始された固定価格買取制度 ( 以下 FIT 制度 ) を利用した発電事業を想定している 未導入事例の定義について 社内もしくは自治体内でバイオマス事業の検討が開始された時点 ( 具体的検討に至っていない 構想段階 を含む ) から 設備の運転が開始するまでのいずれかのステップにおいて事業中止に至った事例とする 調査方法本調査の実施フローを図 4-1 に示す まず 経済産業省や農林水産省 並びに NEDO においてこれまで実施したバイオマスに関連する調査結果 既存文献をもとに未導入事例の抽出並びに要因に関する仮説構築を行った 基本的に各事業者はバイオマス事業構想時並びに FS 調査時に 自治体との相談 協議のもと立地場所や原料調達方法の検討を行うため FS 調査の結果実現に至らなかった事例については自治体に情報が集約されていると想定される そのため 仮説設定後 47 都道府県庁のバイオマス担当者に対し電話ヒアリングを行い 未導入事例とその要因について情報収集を行った 調査対象設定 用語定義 既存調査 文献調査 バイオマス導入事業者へのアンケート調査 仮説の設定 都道府県庁へのヒアリング調査 特定の市町村へのヒアリング調査 未導入事例の収集 バイオマス設備導入時 運転時における課題の抽出 メーカー 有識者等へのヒアリング調査 バイオマス発電導入時における課題の分析 図 4-1 調査フロー 31

36 FS 本調査後のプラント設計や融資に関する交渉 固定価格買取制度の設備認定申請 施工等に関するプロセスにおいて事業者が直面する課題および未導入事例は 上述の関係者が把握していると想定されるため 都道府県へのヒアリング実施後 バイオマス関連設備メーカー等へのヒアリングを実施した 上述のような文献調査およびヒアリング調査に加え 既存のバイオマス導入事業者に対してアンケート調査を行い 現在利用しているバイオマス設備を導入するにあたり直面した課題と現状 ( 運転時 ) に直面している課題に関する情報収集を行った 以上の調査によって 国内においてバイオマス発電事業を行うにあたってのボトルネックの分析を行った バイオマス発電事業の事業化プロセスの明確化と未導入事例要因の仮説設定本節では 自治体およびメーカー等にヒアリングを行うにあたり バイオマス発電の事業化プロセスを明確化した上で それぞれのフェーズ毎に事業者が直面すると考えられる課題の仮説設定を行った (1) バイオマス発電事業の事業化プロセスバイオマス発電事業の事業化プロセスは 利用する原料および技術 並びに実施主体 ( 自治体または民間企業 ) によって異なるが 一般的に図 4-2 に示すように設備の導入検討 (FS 調査 ) 計画実行 ( 設計および各種手続き ) というステップを踏む 1 導入検討段階まず 設備導入検討段階では 事業者 ( 自治体を含む ) は バイオマス発電を実施する意義を検討するとともに FS 調査として 1プラントを設置する場所を確保できるか 2 長期的に原料を調達できるか 3 経済性を確保できるか 4どの技術を採用するか等の調査を実施する 木質バイオマス発電では 立地選定と原料調達検討はほぼ同時並行に行われ ターゲットとなる地域を選定後 自治体等と協力しながら木材等の資源量を把握し 安定的に木材供給を行うことのできる業者を選定する 立地選定に関しては 社内的な事情で自社敷地内に限定する場合は除き 基本的に騒音の問題にならない山間部かつ水資源や送電インフラが整った場所であることが条件となる 一方でメタン発酵プラントの場合は 導入を検討する事業者 ( 酪農家 食品工場等 および自治体 ) のほとんどは保有する土地で発生する湿潤系バイオマスを処理する目的で検討が行われるため 利用原料や立地場所がある程度定まった状態で検討が進められる ただし 湿潤系バイオマスの処理については 酪農家であれば堆肥化や浄化処理 食品工場であれば産業廃棄物処理の外部化等の既存の方法に対する経済性や効果等を比較した上で メタン発酵設備の導入意義を見出す必要がある 32

37 F S 調査 立 地 調 査 法 令 調 査 初 期 コ ス ト 検 討 経 済 性 検 証 原 料 調 達 検 討 メ ー カ ー 選 定 内 示 基 本 設 計 基本計画 詳細計画 原 料 調 達 関 係 協 議 調 整 土 木 建 築 設 計 建 築 確 認 申 請 事 業 計 画 事 業 化 判 断 プ ラ ン ト 詳 細 設 計 Project Execution 地 元 調 整 公 害 防 止 協 定 等 融 資 契 約 工 事 請 負 契 約 各 種 個 別 法 許 認 可 申 請 性 能 確 認 試 験 工 事 着 工 採用技術の検討 導入検討段階 図 4-2 使 用 前 自 主 検 査 運 転 開 始 計画実行段階 バイオマス発電に関する事業化プロセス FIT 制度利用の場合 ②計画実行段階 1 基本計画 上述の FS 調査にて 事業化に関する見通しが立った事業者は 必要に応じてコンサルティング 会社等と協力しながらメーカーを選定し 基本設計を開始する 並びに木質バイオマス発電であ れば木材供給事業者との間で原料調達関係協議を開催し 具体的な検討を行う これらのステッ プを経て事業計画の策定および事業化判断を実施する この段階では 発電出力や各種設計仕様 メンテナンス体制 燃料使用計画等が定まっており 固定価格買取制度の設備認定申請を行うこ とができる なお 系統連係に関する検討や金融機関との融資交渉を開始するのも事業化判断が 完了したこのタイミングである 2 詳細設計 基本計画を経て事業者は メーカーとの間でプラントの詳細設計を行い 具体的な設備仕様に 加え 土木建設に関する設計を実施する 同時に建設地周辺の住民等との調整を行い 必要に応 じて公害防止協定等の締結を行う ここで 地元住民からの同意が得られない場合 再度別の地 域での事業実施に至るケースもある 3 建設 設備認定および系統接続の申込が完了された時点で買取価格が決定される これを受けて融資 の可否も決定され 金融機関との間で融資契約が締結されるとともに 施工メーカー等との工事 請負契約も締結される 次に 各種法規制に対する許認可申請を行った後 建設工事が着工され る プラント建設が終了後 性能確認試験および使用前自主検査を経て運転開始に至る 2 バイオマス発電事業のボトルネックの仮説 上述した事業化プロセスを踏まえ プロセス毎に事業者が直面し 事業の実施に影響を与える 可能性のある課題の仮説を表 4-1 に示す 33

38 分類 導入検討段階 表 4-1 バイオマス発電に関する未導入事例仮説一覧 発電事業を断念した主な理由 イニシャルコストおよび運転コスト 具体例 設備の初期費用を賄うだけの経済力が不足していた 原料調達 ( 原料調達価格 複数の調達先との調整 ) 立地場所 ( 地域住民の同意 水の確保 電気等の系統接続等を考慮した選定 ) FIT 制度導入の影響により バイオマス燃焼価格が上昇し 想定していた運営コスト内での実施が困難であった 複数の調達先からの原料調達ができず 安定供給が困難であった 建設候補地域の地域住民からの賛同が得られなかった 建設候補地域の送電網が脆弱であった 適用可能な技術 バイオマスガス化等 技術的成熟度に懸念があった エネルギー利用方法 ( エネルギー需要とのマッチング ) 想定した熱需要が見込めず 経済的に成立しなくなった 計画実行段階 設備メーカーとの契約経済的理由以外 ( 部品交換や保証 メンテナンス体制 ) 金融機関からの融資 バイオマスガス化設備において 国内実績が少ないことを理由に融資を受けることができなかった 原料の安定調達への懸念から融資を受けることができなかった 電気事業者との協議 系統接続について電気事業者から拒否された 地域の合意形成 ( 地域の住民 森林組合 発電事業者等に対して 施設導入に対するコンセンサス ( 合意 ) を図る ) 固定価格買取制度および各種助成制度の非採択 地域の住民 森林組合等の関係者からの協力が得られなかった 固定価格買取制度の認定条件に合致せず認定が得られなかった 各種法令への対応 ( 環境アセス 規制対象の確認 許認可申請等の法規制への対応 ) 環境規制およびその他法規制への対応が困難であった 都道府県へのアンケート調査では 表 4-1 と同様の形式の調査票を用いて 各庁のバイオマス担当課が把握している未導入事例とその要因に関する情報収集を行った ( 注釈 : 本表以外に 計画時の発電規模 業種 利用技術 自治体が把握するバイオマス事業に関する課題について質問した ) また 未導入事例を把握している自治体に対しては 回答内容に対してフォローアップヒアリングを実施することで より詳細な情報を得るとともに 断念したバイオマス発電計画の具体性を明確化した 34

39 4.2 木質バイオマス発電に関する未導入事例および導入時における課題 都道府県へのヒアリング結果都道府県の木質バイオマス担当課に実施したアンケート調査およびヒアリング調査の集計結果を表 4-2 および図 4-3 に示す 表 4-2 木質バイオマス発電に関する未導入事例集計結果 分類 導入検討段階 発電事業を断念した主な理由 複数回答可 初期コスト 運転コスト 2 件数具体的理由 ( 代表例 ) 設備の初期費用を過小評価していた 設備の初期費用を賄うだけの資金力が不足していた 原料調達 31 立地場所 6 適用可能な技術 1 木材供給体制の構築 要件である木質バイオマスの安定取引協定の締結ができず 安定供給が困難であった 他の発電所との調達競争の激化 既に県内に 複数の木質バイオマス発電所があり原料調達で競合した 長期間の安定的調達への不安 複数の調達先との原木調達が思うように進まず 既設産業との調整もできないまま C 材の安定供給に不安を感じて計画を断念した 木質バイオマス発電施設が相次ぎ建設され 安定的な原料調達が困難であった 調達価格 原木買取価格等の折り合いが困難であった 燃料チップ調達で条件が折り合わなかった 水の確保 水の確保や土地の利用について, 建設候補地域の住民等の賛同が得られなかった 送電網への接続 建設候補地域の送電網が脆弱であった 騒音問題への懸念 建設候補地の進入路が狭いうえ 周辺に住宅が多く 騒音問題等が懸念されたため 太陽光発電に計画を変更した バイオマスガス化発電については 事業化ベースで実施できる技術に達していないと懸念があった エネルギー需要とのマッチング N.A. N.A. 計画実行段階 設備メーカーとの契約 N.A. N.A. 資金調達 5 金融機関からの融資 原料の安定調達への懸念から融資を受けることができなかった 地元企業の出資 地元企業の出資が得られなかった 補助金等 補助金等も含めたトータルでの事業資金の調達ができない 電気事業者との協議 N.A. N.A. 地域の合意形成 3 地域の住民 森林組合 発電事業者等に対して 施設導入に対するコンセンサス ( 合意 ) を図ることができなかった FIT および各種助成制度の非採択 2 FIT 制度の認定条件に合致せず 認定が得られなかった 各種法令への対応 N.A. N.A. 35

40 分類 その他 発電事業を断念した主な理由 複数回答可 事業主体および山側の知識不足 1 件数具体的理由 ( 代表例 ) 両者の知識不足からくる買取価格の隔たり 意識の差からお互いへの不信感などが生じた 他県や他再エネと比較しての総合評価 1 検討は複数県で行い 結果他県で実施した 原料品質 1 既存の石炭火力発電所への混焼実験の結果 カナダ産チップに比べ微粉炭加工機内のチップ滞留量が多くなり 安定運転に影響が出た 不明 構想段階事例 計画段階事例 図 4-3 木質バイオマス発電に関する未導入事例の要因別集計結果 ( 事例数 47 複数回答可 ) 都道府県へのアンケートおよびヒアリング調査では 合計 47 件の木質バイオマス発電事業の未導入事例が抽出された これらの案件のほぼ全てが 2012 年の固定価格買取制度開始以降の事例であった 先述のとおり 都道府県に対しては事業者が検討初期 (FS 中もしくは FS 以前 ) の段階で相談を行うことが多いので 47 事例のうち 26 件が構想段階の事例 21 件が FS 調査における具体的検討の事例となっている 表 4-2 および図 4-3 から明らかなとおり 発電事業を断念した主な理由として最も多かったのは原料調達要因の 31 件であった 続いて立地選定が 6 件 資金調達が 5 件 地域の合意形成が 3 件であった この結果から FIT 制度を利用した木質バイオマス発電事業の実施を試みる事業者の多くが原料調達の課題に直面していることが明らかになった 続いて原料調達要因の 31 事例について 原料と技術内訳を整理したグラフを図 4-4 および図 4-5 に示す 36

41 不明 29% 林地残材 PKS / 直接燃焼 3% 林地残材 製材端材 / 直接燃焼 7% 林地残材 建廃 / 直接燃焼間伐材 3% / 廃プラ混焼 3% 林地残材 55% 図 4-4 原料調達要因事例の原料別整理 ガス化 3% 直接燃焼 97% 図 4-5 原料調達要因事例の技術別整理 図からわかるとおり 原料調達が原因で頓挫したほぼ全ての事例 ( 原料不明を除く ) が林地残材 ( ここでは未利用材全般を含む ) を利用した直接燃焼による発電を検討していたことがわかる また 原料調達要因事例を計画規模別に整理した図 4-6 を見ると これらの事例のほとんどが 5,000kW 以上の大型プラントとなっていることがわかる ここで 図 4-7 に示す 平成 26 年度調達価格及び調達期間に関する意見 によると 平成 26 年 3 月時点までの時点で認定を取得した案件もしくは認定に向けて相談 申請手続きを行っている案件の大半が林地残材によるものであり 規模の分布も図 4-6 と一致していることがわかる 以上の結果を鑑みると 32 円 /kwh という高い買取価格を設定されている林地残材は 全国的に競合状態となっていることが推察される 37

42 件数 その他 原料調達要因 図 4-6 未導入事例の出力規模別分布 図 4-7 木質バイオマス発電の出力規模別分布 ( 認定 相談 申請中の案件 ) ( 出典 ) 経済産業省調達価格等算定委員会 平成 26 年度調達価格及び調達期間に関する意見 林地残材の競合状況の問題は 表 4-1 の本調査における都道府県へのヒアリング結果にも示されている 原料調達要因事例の断念理由において 既設または計画が進んでいる他のバイオマス発電所との競合によって 林地残材等の木質バイオマスの供給体制が構築できなかったり 20 年間の原料安定供給への不安をぬぐいきれずに事業実施を退いた等のコメントが数多く得られた 原料調達要因事例には 原料収集が困難であった事例の他 木材の調達価格の条件が合わないことが原因で事業を断念したケースも 10 件 (27%) 報告された ( 図 4-8) 都道府県庁担当者へのヒアリングおよび後述するバイオマスボイラーメーカーへのヒアリングでは 林地残材を主要原料とする発電所計画の乱立により 複数の地域では原料価格が高騰し 想定していた事業費で 38

43 原料価格 27% 原料収集 73% 図 4-8 原料調達要因の詳細 の実施が難しくなったことにより断念する事例が存在するとの情報が得られた 林地残材等の原料調達が原因で事業を断念するケースが多いのは 計画された発電所の規模とも密接に関係があると考えられる 株式会社農林中金総合研究所の調査によると 2012 年 7 月から 2014 年 4 月までに稼動もしくは計画が発表されたバイオマス発電所の数は 81 件に登る 1 そのうち 50 件が林地残材を調達する計画となっている 発電規模は 81 件中 10,000kW 以上が 25 件 ( うち 10 件が未利用材のみ使用 16.4 万 kw/10 件が混焼 25.2 万 kw) 5,000kW 以上が 32 件 ( 25 件 14.5 万 kw/6 件 3.8 万 kw) 5,000kW 未満が 18 件 (14 件 3.2 万 kw/3 件 0.8 万 kw), 規模不明が 6 件となっている このように 大半の事業者が5,000kWを超える大型プラントを志向する最大の理由は 大規模化に伴い発電コストを低減させ 採算性が向上させるためと考えられる 実際 プラントメーカーおよび発電事業者の間では 林地残材をベースとした木質バイオマス発電所では およそ 5,000kWが事業性の分岐点であるという認識が共有化されている この5,000kW 規模の発電所の場合 一年間に必要となる木材量は6 万トンにおよぶ しかしながら 株式会社農林中金総合研究所の推計結果によると 2014 年 4 月時点で九州地方や中部地方等の複数の地域で林地残材の供給可能量を上回る需用量が存在していると報告されている このような状況の中で 後発的にバイオマス発電所を計画する事業者が 安定的に木材を供給可能な業者を見つけることは困難であり 本調査で収集された未導入事例は 国内における木質バイオマス発電の事業環境が厳しさを増していることを示唆していると考えられる 1 株式会社農林中金総合研究所安 (2014) 未利用材の供給不足が懸念される木質バイオマス発電 39

44 4.2.2 木質バイオマス関連メーカー等へのヒアリング結果 本調査では上述した都道府県庁へのアンケート ヒアリング調査に加え 木質バイオマス発電 用のボイラーメーカー等 4 社にヒアリングを行い より具体的検討が進められた段階での未導入 事例および事業者が直面している課題を収集した その結果を表 4-3 に示す 表 4-3 木質バイオマス関連メーカー等へのヒアリング結果一覧 企業 未導入事例の要因 事例詳細 メーカー A 系統接続問題 電力会社への系統接続ができないために計画がストップし 燃料安定確保のた案件が数件存在する 問題 ( 価格 期間 ) 自治体の環境規制 原料の調達先が見つからないケースおよび 短期的には調達ができても 20 年間の調達見通しが立たずにあきらめるケースがある また 要求する燃料の質と調達価格がマッチしな いケースも見られる 自治体の定める排ガス規制等の環境影響評価の条例規則へ の適用に苦戦し 計画がストップしたケースがある メーカー B メーカー C メーカー D 系統接続問題 資金調達 原料調達 原料調達 住民反対 イニシャルコスト 電力会社より出力抑制するよう通達を受けたため 融資を受けられない可能性が生じている バイオマス発電所は規模によって数十億円程度のイニシャルコストが掛かり 中小企業の場合 自社の資本規模を大きく上回る資金調達が必要になることがあるため 資金調達のハードルが高い また 地方の金融機関の場合 バイオマス事業の実績不足等によりリスクを判断できないこともある ある会社は FIT 制度が開始される以前 建設廃材を用いたバイオマス発電事業を計画したが 同じタイミングで別の会社が同様の事業を立ち上げたため 原材料が集まらず頓挫した 自治体主導で進めていた木質バイオマス発電事業において 原料調達がうまくいかずに計画がストップした ( 最終的には民間企業が支援を行い実現に至った ) 発電所の周辺に大規模バイオマス発電所ができたことにより 木材の流れが変わってしまい 事業を断念する結果となった ある地方で計画していた発電事業において 木材の供給体制を構築していたが 自治体が主導して計画が進められていた大規模バイオマス発電計画に優先的にチップが供給されることになり 頓挫に至った プラント建設予定地と同じ地域で計画された別の発電所の住民反対の影響が 当社のプラントにも波及し頓挫した ある企業の敷地内で発電事業を行おうとしたが 排水を出さないにもかかわらず水利権に関する反対運動が生じ 収集がつかなくなってしまった 民間企業の案件では 自社で発生する木材等を活用するために木質バイオマスガス化技術の導入を検討したが コストが想定以上に高いため断念してしまうケースは多い ( 自治体からの引き合いについては 経済性にそれほど重きが置かれないため これまで未導入事例はない ) 以上のように メーカーなどへのヒアリングでも都道府県と同様に 原料調達を要因とする未 40

45 導入事例が複数挙げられた 都道県庁へのヒアリングでは主に FS 段階に直面した課題が抽出され たのに対し 企業からは系統接続や資金調達 環境規制への適用等 具体的な計画実行段階にお ける課題および未導入事例についても抽出された (1) 原料調達要因原料調達要因については 長期にわたる安定的な原料調達の難しさに加え 事業者が要求する品質の原料を適切な価格で取得することの難しさについても指摘された また 小規模発電については 原料調達の見通しが立ったにもかかわらず 周辺の大規模発電所の建設により 木質原料の流れが変わってしまうケースがあることも明らかになった (2) 系統接続要因系統接続の問題については 2014 年に一部の電力会社が一斉に再生可能エネルギー電源の接続協議を停止する等 再生可能エネルギー全体に根を降ろす課題となっている 系統接続については 事業者の発電所の立地選定の主要な要件の一つであると同時に資金調達にも深く関わっているという意見も得られた (3) 資金調達ボイラーメーカーによると 5,000 6,000kW のバイオマス発電所では事業性の観点から年間 330 日程度稼働する必要があるとしている そのため 出力抑制を行うことは経済性を大幅に削減することになるため 金融機関から融資を受けられない可能性が生じる また 木質バイオマス発電所の建設は 5,000kW 規模で 30~40 億円の初期投資が必要になると言われ とりわけ中小企業にとっては 自社の資本規模を上回る資金をどのように調達するかは大きな課題の一つとなっている 融資を受ける際 大企業であれば容易に審査をパスできるのに対し 中小企業の場合は与信の問題等で審査に時間がかかる 加えて 地方の金融機関の場合はバイオマス発電事業に関する知識や実績が不足していることも資金調達を難しくしているとのコメントが得られた 41

46 4.2.3 アンケート調査結果本調査では 現在運転中のバイオマス利用施設所有者に対しアンケートを送付し 設備導入にあたって直面した課題と現在の運転管理における課題の調査を行った 木質バイオマスを発電利用または熱利用している事業者より 235 件の回答が得られた このうち 木質バイオマス発電を実施している事業者は 57 件であった なお 本節では比較のため 木質バイオマス以外のバイオマスを利用してエネルギー利用を行っている事業者の回答結果も掲載する 木質バイオマス以外のバイオマスエネルギー施設からは 250 件の回答が得られ このうち発電を行っている事業者は 46 件であった 図 4-9 に既存の木質バイオマスエネルギー利用施設における導入検討段階の課題の集計結果を示す 熱利用を含めると最も多く挙げられたのは 設備コストおよび維持コスト の 112 件 ( 回答者の 48%) 続いて 原料調達 が 54 件 (23%) 原料コスト が 42 件 (18%) であった 発電を実施している施設については 設備コストおよび維持コスト が 31 件 ( 発電を行っている回答者の 54%) 続いて 原料調達 が 24 件 (42%) 原料コスト が 13 件 (23%) であった 木質以外のバイオマスを利用している既存の施設の集計結果 ( 図 4-10) においても 上述の木質バイオマス利用施設と同様の傾向が得られているが 原料調達 や 原料コスト を課題として挙げた事業者の割合は木質バイオマスより 10% 前後低い傾向が見られた 件数 % 54% 42% 熱利用のみ熱分解ガス化 ( 発電 ) 燃焼 ( 発電 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 + 熱利用 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 ) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% % 18% 23% 9% 5% 14% 16% 9% 7% 30% 20% 10% 0% 図 4-9 既存の木質バイオマス利用施設において設備導入段階に直面した課題 42

47 件数 % 熱利用のみ熱分解ガス化 ( 発電 ) 燃焼 ( 発電 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 + 熱利用 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 ) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% % 12% 28% 15% 13% 24% 13% 17% 11% 4% 6% 30% 20% 10% 0% 図 4-10 木質以外を利用している既存のバイオマス利用施設において設備導入段階に直面した 課題 図 4-11 に既存の木質バイオマスエネルギー利用施設における計画実行段階の課題の集計結果を示す 熱利用を含めると最も多く挙げられたのは 各種法令への対応 の 35 件 (15%) 続いて 設備メーカーとの契約 が 30 件 (13%) 資金調達 が 26 件 (11%) であった 発電を実施している施設については 各種法令への対応 が 14 件 (25%) と最も多く挙げられた 木質以外のバイオマスを利用している既存の施設の集計結果 ( 図 4-12) に関しては 発電利用を行っている事業者の中で 資金調達 の課題に直面したケースが回答者の 28% と 木質バイオマスの発電事例の 18% より多く見られた 一方で 木質バイオマスで最も多く挙げられた 各種法令への対応 については 発電 および 発電 + 熱利用 それぞれのケースで 15% 6% と少ない傾向が得られた 43

48 件数 熱利用のみ熱分解ガス化 ( 発電 ) 燃焼 ( 発電 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 + 熱利用 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 ) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% % 12% 18% 18% 18% 11% 9% 6% 18% 7% 25% 15% 30% 20% 10% 0% 図 4-11 既存の木質バイオマス利用施設において計画実行段階に直面した課題 件数 熱利用のみ熱分解ガス化 ( 発電 ) 燃焼 ( 発電 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 + 熱利用 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 ) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% % 22% 28% 9% 17% 17% 7% 4% 13% 15% 3% 6% 30% 20% 10% 0% 図 4-12 木質以外を利用している既存のバイオマス利用施設において計画実行段階に直面した 課題 図 4-13 に既存の木質バイオマスエネルギー利用施設における現在の運転段階において直面している課題の集計結果を示す 熱利用を含めると最も多く挙げられたのは 設備の維持管理コスト の 114 件 (49%) 続いて 原料コスト が 59 件 (25%) 原料調達 が 57 件 (24%) 技術的安定性 が 56 件 (24%) であった 発電を実施している施設については 設備の維持管理コスト が 30 件 (53%) 原料調達 が 23 件 (40%) 続いて 技術的安定性 が 18 件 (32%) 原料コスト が 17 件 (30%) であった 44

49 木質以外のバイオマスを利用している既存の施設の集計結果 ( 図 4-14) においては 熱利用のみの事例まで含めると 設備の維持管理コスト が 72 件 (29%) 続いて 技術的安定性 が 45 件 (18%) 原料調達 が 26 件 (10%) 原料コスト 24 件 (9.6%) であった 発電を行っている事例については 設備の維持管理コスト が 29 件 (63%) 続いて 技術的安定性 が 17 件 (37%) 原料調達 が 15 件 (33%) 原料コスト 6 件 (13%) であり 木質の発電事例と比較して 原料コスト の問題を抱える割合が多かった 件数 熱利用のみ熱分解ガス化 ( 発電 ) 燃焼 ( 発電 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 + 熱利用 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 ) 100% 90% 80% 70% 80 60% 60 40% 53% 49% 50% 40% 40 24% 30% 25% 32% 24% 30% 20% 20 10% 0 原料調達原料コスト設備の維持管理コスト技術的安定性 0% 図 4-13 既存の木質バイオマス利用施設において運転段階に直面している課題 件数 140 熱利用のみ 100% 熱分解ガス化 ( 発電 ) 燃焼 ( 発電 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 + 熱利用 ) 回答者総数に占める割合 ( 発電 ) 90% 80% 70% 80 63% 60% 50% % 29% 37% 40% 30% 20 10% 13% 10% 18% 20% 10% 0 原料調達原料コスト設備の維持管理コスト技術的安定性 0% 図 4-14 木質以外を利用している既存のバイオマス利用施設において運転段階に直面した課題 45

50 4.2.4 導入時における課題のまとめ本調査結果を踏まえて 木質バイオマス発電事業のボトルネックを以下に整理する なお 各フェーズにおいて事業者が直面する課題は多様であるが ここでは今回の調査で明らかになった主要なボトルネックのみ以下に示すものとする 本調査で抽出された木質バイオマス発電事業の主な課題は以下の 4 つである (1) 原料調達都道府県およびメーカーから最も多く挙げられたのは 原料調達に関する課題であった 木質バイオマスの場合 発電所建設地より概ね 60km( 最大でも 150km) 以内で必要資源量を 20 年間安定的に確保できるかが最大のポイントとなる 2012 年の固定価格買取制度開始以降 全国で林地残材を中心とする木質バイオマス発電所の建設が相次いでおり 本調査のヒアリングを鑑みると 2014 年度現在 事業者が要求する品質と量を 適正な価格で供給可能な事業者を見つけるのは困難であると言わざるを得ない また 地域によっては木材のポテンシャルは存在するにも関わらず 林業側の人手不足や林道の未整備などの上流側の問題が存在することも明らかになった (2) 立地選定都道府県およびメーカーより 建設予定地の送電網が脆弱であったために 売電事業を断念した事例が挙げられた 2,000kW を超える発電所の建設では 特別高圧線 ( 特高線 ) への接続が必要となるため 地方では候補地が限定的であることが多い 特高線までの距離が長い場合 鉄塔新設のためのコストアップについても課題となる また 建設候補地周辺の地域住民からの同意が得られなかった事例も挙げられた 木質バイオマス発電所は 騒音や景観 水利権など複数の問題が懸念されるため 地元住民との調整は重要な課題となっている (3) 初期コストおよび維持管理コスト導入検討段階において 初期コストと維持管理コストの課題に直面した事例は 主にメーカーや既存のバイオマス発電所へのアンケート調査で明らかになった 初期コストについて 例えば 5,000kW の木質バイオマス発電所の建設には 30~40 億円程度の投資が必要となるため FIT 制度により売電収入が保証されているとはいえ 中小企業が事業に踏み込むハードルは高いと言える また FS 段階において 木質バイオマスの価格の上昇により 想定していたコストでの事業が見込めなくなり断念したケースも見られる その他 山間部に建設するために 特高線接続のための鉄塔を新設したり 排水の放流先が確保できず 自費で排水路を整備するため初期コストが増加した事例も明らかになった (4) 資金調達上述のとおり バイオマス発電事業には数十億円に及ぶ初期コストが必要となるため 事業者にとって資金調達は重要な課題である 一般的に 事業者は基本設計終了後から金融機関との間で融資交渉を開始し 概ね詳細設計が終了したタイミングで融資の是非が決定される その際 46

51 原料調達体制や設備仕様等に加え キャッシュフローおよび事業性に関する審査が行われる キャッシュフローおよび事業性は 買取価格と設備利用率が重要な要素となる 本調査におけるヒアリングでは 太陽光発電をはじめとする他の再生可能エネルギーによって送電網が占有されてしまった等の理由により 出力抑制を要求されるという事例があった そのような場合 設備利用率が下がり 収益の減少に繋がるため 金融機関からの融資が得られないという事例が複数見られた 47

52 4.3 湿潤系バイオマスに関する未導入事例および導入時における課題 湿潤系バイオマス関連メーカー等へのヒアリング結果本調査では自治体へのヒアリングに加え メタン発酵プラントの施工メーカーおよび発電装置メーカー バイオマス関連のコンサルティング会社合計 6 社にヒアリングを行い 導入を検討したが実現に至らなかった事例および事業者が直面している課題を収集した その結果を表 4-4 に示す 表 4-4 湿潤系バイオマス関連メーカー等へのヒアリング結果一覧 企業未導入事例の要因事例詳細 立地場所 建設予定地の近隣送電線への系統接続が困難であったた自治体 a 電気事業者とのめ FIT が活用できなかった 協議 自治体 b 自治体 c メーカー E 立地場所 電気事業者との協議 立地場所 電気事業者との協議 投資回収期間 送電網の脆弱性 地域のバイオマス資源を電気エネルギーとして利用する計画を立てたが 平成 26 年現在 経済産業省より設備認定が取得できていない状況である 主な理由としては 廃棄物処理事業の許可取得が挙げられる 建設候補地が農業地帯であるため 送電網が脆弱であった 送電線の容量の都合上 夜間のみの受入しかできないとの回答を得た ある食品会社で 食品リサイクル法施工後 自社で発生する食品廃棄物をメタン発酵処理することを検討したが 設備導入後 3 年以内の投資回収を希望する事業者と折り合いがつかず 結局事業者は外部業者に廃棄物を引き取ってもらうことに決めた ある事業者が山間部にメタン発酵設備を導入しようとしたが 電力会社より 当該地域の送電可能容量が小さいという理由で売電を行うことができなかった メーカー F メーカー G 廃棄物処理法への対応 資金調達 資金調達 系統接続 消化液の還元 もともと鶏糞を堆肥化処理していた農家が 焼却による発電事業の計画を進めていたが 自治体より廃棄物処理法の適用対象となることを申告され 事業許可が得られなかった ( その後 自治体に対して数年間かけて 計画している事業が 廃棄物処理事業 ではなく 発電事業 であることを説得した ) ある食品メーカーが 自社で発生する食品残渣を利用したメタン発酵事業を計画したが 資金調達に苦戦している 同社は 日本に支社をもたない海外メーカーの装置を導入しようとしており 性能保証もないため 金融機関は事業リスクが大きいと判断している メタン発酵プラントを建設するための数億円の資金を調達することが困難であった上 自己資金で賄うことに躊躇したため 実現に至らなかった農家は多く存在する 一部の地域では 太陽光発電が送電網を占有してしまい バイオガス発電の実施が困難になった 後発で売電事業を行うためには 配電線の増強工事を行う必要であるが 数千万円の投資が必要になるため諦めた農家も存在する 48

53 企業未導入事例の要因事例詳細 廃棄物処理施設 ある事業者は自社の土地でメタン発酵プラントを建設するメーカー H の許可取得ために廃棄物処理申請を行ったが その土地が市街化調整 消化液の還元区域であったために 水源の利用規制への適用等 各種手続きに大変な人手とコストが掛かり 事業を断念してしまった メーカー I 経済性 消化液の還元 バイオマス種 下水処理場でメタン発酵設備を導入しようとしたが 補助金を合わせても一年を通じてフル稼働しないと経済性が成り立たない 建設予定地周辺に消化液を還元する場所がない 家畜糞尿をメタン発酵しようとしたが 成分的にガスの発生量の不足が懸念された メーカー J 廃棄物処理施設の許可取得 FIT 認定取得までの期間 系統接続協議に関する期間 廃棄物バイオマスのメタン発酵処理事業に関する許可が自治体からなかなか下りないことが未導入事例の最大要因である 某プラント建設において 基本契約を結んだ後 FIT 申請を行ったが 環境省の審査等の遅延により認定を取得するまでに 1 年以上の期間を要した 加えて系統接続についても 申請が受理され接続確認が終了するまでに さらに 1 年近い期間がかかる (1) 系統接続要因湿潤系バイオマスでも 木質バイオマス発電と同様に 系統接続要因で導入を断念したケースが報告された 事例としては 農村地域等で発電プラントを建設するに当たり 元々その土地の送電網が脆弱であったケースだけでなく FIT 制度が開始されて以降 急激に太陽光発電が導入されたことにより 後発的にメタン発酵による発電事業を計画した事業者が設備を導入する頃には 送電網が太陽光発電に占有されていたというケースも北海道をはじめとする複数の地域で確認されている この問題については FIT 制度の設備認定に際し 太陽光発電は数ヶ月で許可が得られるのに対し バイオマス発電は場合により廃棄物処理事業許可等の各種手続きを含め 1 年を超すこともあるなど 計画から事業開始までの期間が大きく異なることが影響している 系統の容量不足の問題に対しては 最近は電力会社側のピーク時に自動停止 自動運転できるような契約および設備を採用することで接続可能となる案件も増えているが この場合 2,000 万円を超える設備投資が必要となる また 配電線の増強工事を実施することでも対応ができるが この方法も数千万円の工事費が必要と言われている そのため 系統接続の費用を捻出できずに発電事業を断念する事業者や農家が散見されるとのことであった (2) イニシャルコストメタン発酵プラントの建設コストについては 多くのメーカーから課題として挙げられている メーカーによって建設費は大きく異なるが 個人の酪農家が導入する規模 ( 牛数百頭 ) で数億円程度 自治体が実施主体となる生ゴミや畜産系廃棄物の集約型メタン発酵プラントで 10 億円 20 億円程度が必要となる さらに プラントメーカーによると 地域によっては資材の高騰および建設労働力の不足によって 2014 年は FIT 制度開始当初より 30% 以上建設費が増加しているため 事業者にとっての初期投資のハードルは高まりつつあるとのことである 49

54 (3) 法的規制への適用メタン発酵プラントを建設するにあたり 自社外の廃棄物等を収集し処理を行う場合 廃棄物処理施設の許可を取得する必要がある 生ゴミや食品廃棄物等の大型メタン発酵プラントを製造するメーカーからは 導入事業者にとって 廃棄物処理に関する法的手続きのクリアは最大の課題であるとの意見が得られた そもそも 廃棄物処理施設を建設する際 住民反対が生じることが第一のハードルとなっている上 住民反対を避け山間部に建設を計画する場合も 林地開発を行うための許認可を都道府県から取得することが必要となる 建設地が市街化調整区域の場合は 水源の利用に関する規制が存在する また 埋蔵文化財が見つかった場合は 調査などの費用も事業者負担となる このように 廃棄物処理事業に関する手続きは大きなコストと時間が必要となる さらに メタン発酵による発電が廃棄物処理業に該当するかの判断は都道府県が行うが 自治体および担当者によって判断基準が異なり 交渉が長期にわたり事業を断念してしまう事業者も複数報告されている (4) 原料品質メタン発酵による発電事業は 木質バイオマス発電事業と異なり 原料が収集できれば一定の発電量が確保できるわけではない メタン発酵処理の対象となる湿潤系バイオマスは種類によってガス発生量が大きく異なる 基本的に生ゴミや農業残渣等はガス発生量が大きいが 家畜糞尿 ( 特に豚糞尿 ) や下水汚泥等は含水率が高く 発酵槽への投入量の割にガス発生量が少ないという特徴がある したがって 発電による経済性を確保するためには年間を通じて高い稼働率を維持するか ガス発生量が高い別のバイオマスを投入する方法があるが これが実現できずに事業を断念するケースも見られる (5) 消化液の処理メタン発酵プラントの運転維持に関して 発酵後の消化液の処理方法が事業性を大きく左右するとのコメントが複数得られた 十分な農地面積を有する北海道や九州の一部の地域では メタン発酵後の消化液は直接水田や畑作地に散布される 一方で 消化液の還元先に乏しい本州等の地域では 毎年大きなコストをかけて消化液の排水処理を行い 河川放流しているケースが存在する この排水処理工程では 大量のエネルギーを消費すると共に 場合によりメタン発酵施設全体の年間維持管理コストの約 50% に達する程のコストがかかることがある 例えば 八木バイオエコロジーセンターでは 2010 年の排水処理コストが年間維持管理コスト約 9,000 万円のうちの 54% を占めており そのほとんどが凝集剤等の薬品費となっている 2 一方で 同じ畜産廃棄物の集約型処理施設である北海道の鹿追町バイオマスエネルギーセンターでは 処理規模が八木バイオエコロジーセンターの 2 倍程度の 90t/ 日であるにもかかわらず 処理費用数千万円程度に抑えられている 実際 鹿追町のように農村地帯の自治体が運営する場合は 消化液とそれを利用する農家とのマッチングを図りやすいのに対し 酪農家を含む民間事業者の場合は 外部の農家に対して継続的に自社のプラントで発生した液肥を使用してもらうこ 2 一般社団法人地域環境資源センター (JARUS) 資料より 50

55 とは容易ではない 北海道の農業法人であるサンエイ牧場のように 敷地内の牧場で発生した家畜排泄物をメタン発酵処理し 消化液を自社の畑作地に利用するという 自社完結型 のケースは稀で 多くの場合消化液を農作物の肥料として利用してくれるよう農家を説得し 契約を結ぶ必要がある プラントメーカーによると FIT 制度によって大きなインセンティブが付与されたメタン発酵の引き合いは多数存在するが 上述のように バイオマス原料の条件や消化液の還元先等の条件を満たすケースは国内では限定的であり 具体的な計画に進めないまま多くが未導入事例となっているとのコメントが得られた 51

56 4.3.2 アンケート調査結果本調査では 現在運転中のメタン発酵施設所有者に対しアンケートを送付し 設備導入にあたって直面した課題と現在の運転管理における課題の調査を行った メタン発酵施設所有者からは 合計 65 件の回答が得られた このうち発電設備を有している事例が 45 件 発電施設を持たず熱利用のみ行っている事例が 20 件であった なお メタン発酵施設は一般的に 廃棄物処理目的で導入されることがほとんどであり エネルギー利用に重点が置かれるケースはまれである そのため 発電事例および熱利用のみの事例によって施設規模等の条件はほとんど相違がないと考えられるため 以下ではエネルギー利用方法に関して区分を行わないことにする 集計結果を図 4-15 から図 4-17 にその結果を示す 導入検討段階の課題として最も多く挙げられたのは 設備コストおよび維持コスト の 39 件 (60%) 続いて 技術的信頼度 が 15 件 (23%) であった 件数 % 45 熱利用のみ 90% 40 発電 + 熱利用 80% % 回答者総数に占める割合 ( 発電 + 熱利用 ) 70% 60% 25 50% 20 40% % 11% 23% 9% 30% 20% 10% 0 0% 0% 図 4-15 既存のメタン発酵施設において設備導入段階に直面した課題 計画実行段階の課題として最も多く挙げられたのは 固定価格買取制度および補助金等の認定 の 14 件 (22%) 続いて 資金調達 が 13 件 (20%) 各種法令への対応 が 10 件 (15%) 設 備メーカーとの契約 が 9 件 (14%) であった 52

57 件数 熱利用のみ 発電 + 熱利用 回答者総数に占める割合 ( 発電 + 熱利用 ) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 15 30% % 20% 11% 14% 22% 15% 20% 10% 0 0% 図 4-16 既存のメタン発酵施設において計画実行導入段階に直面した課題 現在の運転段階の課題として最も多く挙げられたのは 設備の維持管理コスト の 46 件 ( 71%) 続いて 技術的安定性 が 30 件 (46%) 挙げられた また 原料調達 は 7 件 (11%) 原料コ スト は 1 件 (2%) であった 件数 熱利用のみ 発電 + 熱利用 回答者総数に占める割合 ( 発電 + 熱利用 ) 71% 100% 90% 80% 70% 30 60% % 11% 2% 原料調達 原料コスト 設備の維持管理コスト 技術的安定性 50% 40% 30% 20% 10% 0% 図 4-17 既存のメタン発酵施設において運転段階に直面している課題 53

58 5. 参考資料 5.1 既存のバイオマスエネルギー利用施設における今後のバイオマス利用意向 木質バイオマスエネルギー利用施設 木質バイオマスを中心的に利用している既存施設において 利用意向に関する回答があった事業者 (224 件 ) のうち 150 件 (67%) から 現状のまま利用を維持したい との回答が得られた また 利用に向けて計画中 と回答した事業者は 32 件 (14%) 利用拡大したいが具体的計画はない と回答した事業者は 39 件 (17%) 利用を縮小したい やめたい と回答した事業者は 3 件 (1%) であった 表 5-1 既存の木質バイオマス利用施設のバイオマス利用意向 今後の利用意向 合計 利用拡大に向けて計画中 32 利用拡大したいが具体的計画はない 39 現状のまま利用を維持したい 150 利用を縮小したい やめたい 3 件数 利用拡大に向けて計画中 利用拡大したいが具体的計画はない 図 5-1 既存の木質バイオマス利用施設のバイオマス利用意向 現状のまま利用を維持したい 利用を縮小したい やめたい 54

59 5.1.2 木質以外のバイオマスエネルギー利用施設 ( メタン発酵を除く ) 木質以外のバイオマスを中心的に利用している既存施設において 利用意向に関する回答があった事業者 (119 件 ) のうち 73 件 (61%) から 現状のまま利用を維持したい との回答が得られた また 利用に向けて計画中 と回答した事業者は 13 件 (11%) 利用拡大したいが具体的計画はない と回答した事業者は 23 件 (19%) 利用を縮小したい やめたい と回答した事業者は 10 件 (8%) であった 表 5-2 既存のバイオマス利用施設 ( 木質 メタン発酵以外 ) のバイオマス利用意向 今後の利用意向 合計 利用拡大に向けて計画中 13 利用拡大したいが具体的計画はない 23 現状のまま利用を維持したい 73 利用を縮小したい やめたい 10 件数 利用拡大に向けて計画中 利用拡大したいが具体的計画はない 現状のまま利用を維持したい 利用を縮小したい やめたい 図 5-2 既存のバイオマス利用施設 ( 木質 メタン発酵以外 ) のバイオマス利用意向 55

60 5.1.3 既存のメタン発酵施設における今後のバイオマス利用意向 既存のメタン発酵施設において 利用意向に関する回答があった事業者 (59 件 ) のうち 38 件 (64%) から 現状のまま利用を維持したい との回答が得られた また 利用に向けて計画中 と回答した事業者は 12 件 (20%) 利用拡大したいが具体的計画はない と回答した事業者は 5 件 (8%) 利用を縮小したい やめたい と回答した事業者は 4 件 (7%) であった 表 5-3 既存のメタン発酵施設のバイオマス利用意向 今後の利用意向 合計 利用拡大に向けて計画中 12 利用拡大したいが具体的計画はない 5 現状のまま利用を維持したい 38 利用を縮小したい やめたい 4 件数 利用拡大に向けて計画中 利用拡大したいが具体的計画はない 現状のまま利用を維持したい 利用を縮小したい やめたい 図 5-3 既存のメタン発酵施設のバイオマス利用意向 56

61 5.2 バイオディーゼル ペレット生産量の集計結果 本調査ではバイオディーゼル製造施設およびペレット製造施設に対して アンケート調査を行 い 年間生産量等を集計した 以下にその結果を示す バイオディーゼル本調査では 300 件のバイオディーゼル (BDF) 製造施設にアンケートを送付し 134 事業者から回答を得た これらを集計した結果を以下に示す なお 未回答の事業者に対しては 前年度アンケートの返送があった場合 その値を採用している 2013 年度のバイオディーゼル生産量は体積ベースで 14,492kL と推計された バイオディーゼルの発熱量を 40GJ/kL とすると 熱量換算ベースで 579,683 GJ/ 年 原油換算ベースで 1.5 万 kl となっている 表 5-4 バイオディーゼルの 2013 年度生産量の推計結果 単位 BDF 生産量 体積ベース 14,492 kl/ 年 熱量換算ベース 579,683 GJ/ 年 原油換算ベース 1.5 万 kl BDF 発熱量 ( 想定値 ) 40 GJ/kL ペレット本調査では 89 件のペレット製造施設にアンケートを送付し 33 事業者から回答を得た これらを集計した結果を以下に示す なお 未回答の事業者に対しては 前年度アンケートの返送があった場合 その値を採用している 2013 年度のペレット生産量は体積ベースで 81,639t と推計された ペレットの発熱量を 18GJ/kL とすると 熱量換算ベースで 1,469,502GJ/ 年 原油換算ベースで 3.8 万 kl となっている 表 5-5 ペレットの 2013 年度生産量の推計結果 単位 ペレット生産量 質量ベース 81,639 t/ 年 熱量換算ベース 1,469,502 GJ/ 年 原油換算ベース 3.8 万 kl ペレット発熱量 ( 想定値 ) 18 GJ/kL 57

62 5.3 アンケート概要アンケートの送付先は 環境省 一般廃棄物処理施設実態調査 資源エネルギー庁 RPS 管理システム NEDO バイオマスエネルギー導入ガイドブック 各種補助金交付先 各社公表資料 プレスリリース 新聞情報を基に抽出した アンケート送付数 回答数は以下のとおりである 表 5-6 アンケートの送付数と回答数 送付 回答数 回収率 一般廃棄物 % 産業廃棄物 1, % ペレット % BDF % 合計 2,372 1, % ( 注 ) 送付数は 住所不明等により戻ってきた分を除いた到達数としている アンケート調査時期は 2014 年 11 月 19 日に発送し 12 月 12 日締め切りとして実施した なお 締め切り後に回収した分については 1 月 31 日までに到着分を集計対象としている 次ページ以降にアンケート票を示す 58

63 平成 25 年度におけるバイオマス 廃棄物による発電利用および熱利用の導入実績アンケートに対する調査協力のお願い ( 依頼 ) 拝啓時下ますますご清栄のこととお慶び申し上げます 平成 26 年 11 月 このたび みずほ情報総研株式会社は 経済産業省資源エネルギー庁新エネルギー対 策課の委託により 平成 26 年度新エネルギー等導入促進基礎調査 ( バイオマス 廃棄物 による発電利用及び熱利用の導入実績調査 ) を実施しております この調査では バイ オマス 廃棄物エネルギーの利用実態を把握し バイオマスを始めとする再生可能エネ ルギーの普及政策の基礎資料とすることを目的としております このほど 同調査の一環として 平成 25 年度 (2013 年度 ) におけるバイオマス 廃棄 物エネルギーの利用設備 および発電 熱利用実績を把握するためのアンケートを実施 することになりました つきましては 大変恐縮ではございますが次ページ以降の質問 に対しご回答下さいますようお願い申し上げます 敬具 ご記入に際して アンケートの送付先は 資源エネルギー庁 環境省 農林水産省 ( 独 ) 新エネルギー 産業技 術総合開発機構 (NEDO) 報告書 資料 新聞情報 Web 等をもとに抽出し 電話帳等をもとに して住所を検索いたしました ご担当者名 連絡先をご記入の上 回答欄に選択形式ないしは自由回答形式でご回答下さい ご 記入いただきましたら 本アンケート票を同封の封筒に入れ 12 月 12 日までにご返送下さい ご回答頂きました内容につきましては 本調査以外の目的に使用されることはありません 回答をご記入いただく欄は 太線で囲んであります 事業内容によってお答えいただく質問数が異なります アンケート内容についてのお問い合わせ先 アンケート項目 内容 回答方法についてのご質問は 以下の アドレスまたは電話番号にご連絡ください 電子媒体でのご回答を希望される方は下記 アドレスまでご連絡下さい 環境エネルギー第 2 部 担当 : 石井 矢次 nobuhiko.ishii@mizuho-ir.co.jp( ご連絡の際は本頁右下の 5 桁の数字をお知らせ下さい ) 電話 : FAX: 調査活動についてのお問い合わせ先 経済産業省資源エネルギー庁省エネルギー 新エネルギー部新エネルギー対策課 担当 : 大坪 松木電話 : FAX:

64 基本情報について (1) ご回答者について貴社のお名前 住所 連絡先等をご回答下さい また アンケート内容について確認のご連絡をさせて頂く場合がございますので 印の欄は是非ご記入下さい 貴社名 部署名 事業所名 ( 工場名など ) ご担当者名 住所 電話番号 FAX 番号 アドレス (2) 貴施設について 貴施設について下表の欄にご記入ください エネルギー利用設備の運転開始年 ( 昭和 / 平成 / 西暦 ) 年月 焼却炉などが複数系列ある場合は 備考欄にご記入ください 備考 処理能力 ( 投入規模 ) の定格値 ( 単位をカッコ内にご記入ください ) 焼却炉などが複数系列ある場合は 合計値をご記入ください ( 単位 : / 日 ) 設備利用率 複数系列ある場合は 平均的な値をご記入ください % ( 設備利用率がご不明の場合は 日稼働時間および年間稼働日数をお答え下さい ) 1 日あたり時間稼動 年間 日稼動 (3) 貴施設で取り扱われている資源について本アンケートは バイオマスあるいは廃棄物を扱われている事業者の方を対象としております 貴社でバイオマスおよび廃棄物を扱われていますか 該当する欄の内に をご記入ください バイオマスあるいは廃棄物 を取り扱っている バイオマスあるいは廃棄物 を取り扱っていない 引き続き 次のページからの ご質問にお進みください このアンケートにお答えいただかなくて結構です 恐れ入りますが確認のため 本アンケートを同封の封筒にてご返送下さいますようお願いいたします 対象となるバイオマスや廃棄物とは 主として以下に例示するようなものが該当します 一般廃棄物 廃タイヤ 廃プラスチック類 廃油 動植物性残さ ( 食品製造時 加工時などに発生する残さなど ) バイオ燃料 (BDF エタノール 木質ペレットなど ) 木くず ( 建物建設 解体時 製材 木材加工時などに発生する残さなど ) 紙くず ( 製紙 紙の加工時 建物等建設時 印刷出版時などに発生する残さなど ) 固形燃料 (RDF RPF など ) 黒液 家畜排せつ物 汚泥 ( 排水汚泥 下水汚泥など ) バガス ( サトウキビの搾りかす ) など 2

65 (4) 本アンケート票でお答えいただく質問項目について本アンケートは エネルギーの利用実態の種別によって お答えいただく内容が異なります 以下の平成 25 年度 ( 平成 25 年 4 月 ~ 平成 26 年 3 月 ) において貴社で取り扱われているバイオマス 廃棄物の1エネルギー利用の有無 および2 利用方法についてお答えいただき 次のページからの該当するページのみについてお答えください 注 ) 1 貴社において取扱われているバイオマスあるいは廃棄物のエネルギー利用 について 次の該当するほうに 印をご記入ください エネルギー利用をしている エネルギー利用をしていない アンケートにお答えいただかなくて結構です 恐れ入りますが確認のため 本アンケートを同封の封筒にてご返送下さいますようお願いいたします 注 ) エネルギー利用には 発電 蒸気 温水などの熱利用などがあります 2 バイオマス 廃棄物のエネルギー利用方法についてバイオマス 廃棄物を活用した 平成 25 年度におけるエネルギー利用方法について 貴社について当てはまるものを次からすべて選び 印をご記入下さい 印をつけた利用方法において 該当するページ番号に沿って以降の質問にお進み下さい 該当に 利用方法 1. 発電利用 4 5 6( ページ ) 2. 熱利用 ( 温水 蒸気など ) ( ページ ) 例 : 資源を発電 熱利用 ( 温水 蒸気 ) の両方に利用している場合は 1 および 2 に 印をお付けください この場合にお答えいただくページは 4~8 ページ になります 貴社におけるバイオマスエネルギー利用が バイオディーゼル製造 ペレット燃料製造 の 場合は お手数ですが 下記にその旨ご記入の上 ご返送ください 再度バイオマス燃料用ア ンケートを送付させていただきます ( バイオディーゼル ペレット ) を製造している 該当の場合は丸で囲んでご返送ください ( 次のページにお進みください ) 3

66 利用されている資源について (1) 年間処理量について 平成 25 年度 ( 平成 25 年 4 月 ~ 平成 26 年 3 月 ) の 1 年間における貴社の処理実績につい て下記の欄に数字をご記入ください 年間処理量 t / 年 (2) 処理方式について 平成 25 年度末時点での貴社の処理方式について 当てはまるものに 印をつけてください 回答欄焼却ガス化溶融 改質炭化その他 ( その他とは具体的に : ) (3) 処理されている廃棄物について 平成 25 年度の 1 年間において貴社で処理されたごみの成分組成についてご記入ください なお 計測を複数回行っている場合は年平均値をご記入ください 紙 布類 成分組成結果 数値をご記入ください ヒ ニール 合成樹脂コ ム 皮革類 木 竹 わら類 ちゅう芥類不燃物類その他合計 % % % % % % 100% 単位容量重量 (kg/ m3 ) 成分組成結果 数値をご記入ください 水分可燃分灰分 % % % 低位発熱量 ( 計算値 ) kcal/kg 低位発熱量 ( 実測値 ) kcal/kg ドライベースとウェットベースのデータをお持ちの方は ウェットベースでの低位発熱量をご 記入ください ( 次のページにお進みください ) 4

67 利用されている化石燃料について 下表に示した記入例を参考に 平成 25 年度の 1 年間において貴社でバイオマスや廃棄物とともに恒常的に ( 注 ) 利用されている化石燃料があれば 該当する資源名称の横の空欄にその利用 ( 処理 ) 量についてご回答下さい また 利用量に対して単位に 印をご記入ください それぞれの資源の発熱量がお分かりになる場合は発熱量の欄に単位とともにご記入ください 当てはまる資源名称がない場合 その他 の欄にご記入下さい ( 注 ) 燃焼の立ち上げ時のみの助燃剤並びに 時折使用する化石燃料などのご利用は記入しなくても結構です 記入例 回答例 資源名称利用量単位量あたりの発熱量 石炭 5,000 トン m 3 重油 ( 種別 A 重油 ) 10,000 トン m 3 kl kl 4,300 ( 単位 kcal/kg) 5,500 ( 単位 kcal/l) 回答欄 資源名称利用量発熱量 石炭重油 ( 種別 ) 軽油灯油ガソリン その他 ( ) その他 ( ) トン m 3 kl ( 単位 ) トン m 3 kl ( 単位 ) トン m 3 kl ( 単位 ) トン m 3 kl ( 単位 ) トン m 3 kl ( 単位 ) トン m 3 kl ( 単位 ) トン m 3 kl ( 単位 ) バイオマスあるいは廃棄物をエネルギー利用されている事業者の方のうち 発電利用のみ 発電 熱利用 の方は次ページに進んでください 熱利用 のみの方は 7 ページから回答をお願いいたします 5

68 発電システムについて 発電利用 をされている方がお答えいただくページ 平成 25 年度の貴社におけるバイオマス 廃棄物発電の稼働実績についてお答え下さい 回答欄に選択肢が用意されている場合は当てはまるものに 印を それ以外の場合は当てはまる用語 数値などをお答え下さい 同一敷地内に複数の発電システムが設置されている場合は 敷地内全てのシステムを対象とした合算値としてお答え下さい システムに関す る基礎情報 質問項目 エネルギー転換システムの種類について右の選択肢から お選びください 回答欄 1. 燃焼 2. 熱分解ガス化 3. メタン発酵 4. その他 ( ) エネルギー生産 に関する情報 発電機の形式について右の選択肢からお選びください 1. 蒸気タービン 2. ガスエンジン 3. ガスタービン 4. マイクロガスタービン 5. その他 ( 具体的に : ) 発電出力 ( 定格値 ) についてお答えください ( 発電機が複数台ある場合は 合計値でお答えくださ い ) kw ( 計基 ) エネルギー利用 用途に関する 情報 平成 25 年度の年間発電量 ( 実績 ) についてお答えください 平成 25 年度の自家消費量をお答えください 平成 25 年度の年間外部供給量 ( 合計値 )( ) をお答えください また 差し支えない範囲で 具体的な供給先についてもお答えください kwh kwh kwh 外部供給量 ( 外部への売電量または無償供給量 )= 発電量 + 自社購入量 - 自家消費量 ( 発電設備や敷地内にお いて使用する電力量 ) とします なお 自社内におけるロスは無視します バイオマス 廃棄物をエネルギー利用されている事業者の方のうち 発電利用 のみの方へのアンケートは以上です ご協力ありがとうございました 発電 熱利用 をされている方は引き続き回答をお願いいたします 6