Joe.H のバイオマス・ECO活動

最新バイオマス・ガス化/オイル発電等再生可能エネルギ‐設備・最新技術情報の紹介と実践報告です!

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今回は最近、注目のBio-Coal(バイオコール、バイオ石炭)製造の湿式法プロセスの(超)概要紹介です!!

 特に、非常に嵩張るバイオマス原料、或いはバイオマス廃棄物を輸入したり、或いは国内に於いても長距離を輸送する場合、船賃・陸送費が多くかかります。原料の現場近くで、Bio-Coal化処理すれば、広く汎用燃料と使えると同時に、原料の高エネルギー化、コンパクト化により輸送費や(輸入の場合は、日本との人件費差により)人件費等も大幅な節約も出来て、かつ全体の採算性も向上し極めて有利です。

 更に、溶融で邪魔者扱の不要無機物(カリウム、リン、他)を多く含む農業廃棄物ですが、これらは自動的に除去され、一挙に溶融問題は解決します。この結果、木質系と同じ、或いはそれ以上のバイオマス原料に転換できます。 尚、これら無機成分は、液肥料として有効に還元利用できます。正に一石二鳥です、

 従来バイオマス利用による、例えばバイオマス発電であれば、1)バイオマス燃焼ボイラー+蒸気タービン発電、或いは2)バイオマスガス化+ガスエンジン発電等が代表的です。いずれの技術も、乾燥した固体バイオマスを原料としています。 

 通常、水分の多いバイオマス原料、例えば、水分を含む木質チップ、PKS/EFB(Empty Fruit Bunch)、鶏糞/牛糞、農業廃棄物(例、バガス、スラッジ)等の多くは乾燥前処理が前提・不可欠です(脱水・乾燥設備、及び乾燥費が必要)。

 尚、水分の特に多い原料(例、スラッジ、食品残差、家畜の糞等)は、これらの何れも直接は使えません。多くの場合、諦めてメタン発酵等に頼らざるを得ないのが実情です。

 でも、前処理としての乾燥処理不要で、水分を含んだ状態で、これらバイオマス類を直接バイオコール化高エネルギー燃料化できる技術も、最近ではあります。そして、ボイラーでも、ガス化でも、石炭と同じ高エネルギー・バイオマス原料としてバイオコール専焼、混焼どちらでも使えます!!

 すでにお判りだと思いますが、答えは最近注目のBio-Coal(バイオコール、疑似炭です。
炭は古くから使われてきたバイオマスの処理法で、高エネルギー燃料ですが、製法も、品質も異なります。。

 尚、バイオコール(Bio−Coal)と呼んでいる製品、或いはプロセス、製造法もいろいろです。国内でも、単なる炭化製品も全般的にバイオコールと呼んでいる場合もあります。また、焙焼(Torrefaction)、炭(Chacoal)、或いは高圧・高温圧縮製品をバイオコールと呼んでいる場合もあります。当然、これらの場合は乾式法で、溶融、クリンカー等の問題は解決しません。ご注意を。。。!!

以上、ダイジェスト版でした。
詳しいBlog記事も別にありますが、現時点では、このダイジェスト版のみが、一般公開可能な情報です。

 更に何か具体的なバイオマス処理・利用計画(海外から嵩張る未利用原料輸入、水分の多い食品・農業残差、スラッジ、他)、関連質問及び興味等があれば、下記に直接お問い合わせ下さい。
 
 詳細情報も、必要性に応じ、出来る範囲でお答えします。

では、また。。。。
Joe.H

追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、
『お問い合わせ( http://www.biofuels.co.jp/page7.html )
フォームよりお願いします。 
或いは、『お問い合わせ』のメールを下記に下さい。
尚、必ずご本人氏名、連絡先電話番号等を添えて下さい。
以上

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 今回は、最新超高温ガス化装置の概要紹介です。
超高温での熱分解ですので、ご紹介のガス化装置は当然Tar-Free(No-Tar) の合成ガス(SynGas)が製造できます。従って、タール留分の除去は必要ありません!!

原料は通常の各種バイオマス類の他、各種農林魚業残差に加え、各種産業(廃プラ、灰タイヤ類、他)、及び一般家庭用廃棄物等、炭素(C)・水素(H)を含んだ原料をガス化処理できると言われるガス化製品の優れものです
他に、この様な製品は恐らく存在しないのでは??と思います。

過去に紹介の廃プラ油化装置https://blogs.yahoo.co.jp/hirai476/22097609.html )でも、全廃プラを油化できる装置もありますが、ディーゼル発電燃料として、その熱分解油は一部(〜50%)ブレンド可能だけで、全量(100%)では使えません。更に廃バイオマス類も、水素添加等を行わない単なる油化装置の熱分解油100%では、とてもディーゼル発電に利用できません。
片や本装置なら、勿論廃プラ100%でも、ガス化し、ガス化発電も可能です!!
最近、中国に次いで、マレー̪シヤでも、廃プラ類の輸入禁止の方向です。国内での有効処理が求められます。


 処で再生可能エネルギー、或いは発電ビジネス(FIT)では、殆ど全て

A) 液体燃料⇒パーム油、廃油等のバイオ油脂、油⇒ディーゼルエンジン発電⇒FIT発電・売電

B) 固体燃料⇒間伐材、PKS等に代表の固体バイオマス⇒ガス化⇒ガスエンジン7発電機⇒FIT発電・販売
。。。と言う方式です。

 しかし、上記の様なバイオマス発電(FIT)も、原料問題(入手難、価格高騰、採算性の課題)等も少なく無く、この先そろそろ限界かもしれません!!??

既に、EU諸国などでは、FIT制度が無くなっています。日本も、その方向です。FIT制度がなくなれば、当然売電価格も大幅に安くなります。因みにイタリアでは9円kWh(=7セントユーロ)程度です。

 でも、その様な状況でも電力は必要ですし、発電に利用できる原料は、ほぼ無限にあります。まだまだ発電ビジネスチャンスはありそうです。

ここで紹介する装置は、利用できる原料=有機物=炭素、水素を含む分子の全てです。

例えば、

・各種廃プラ類全て(塩素を含む塩ビも含め全て)
・プラ類複合材(全プラ類、混合未分別、炭素繊維、金属を含む)
・一般・産業廃棄物(塩素、硫黄、或いは金属、無機物を含むRPF/RDF)
・廃家電機器類(粉砕しても、金属類は含む)
・家畜・家禽類の糞
・廃材、鋸粉、バーク類
・低溶融温度バイオマス類(竹、ススキ、ソルガム等各種)
・スラッジ類(下水、油タンク)(無機物を含む)
・農林業廃棄物(籾殻、コーン殻、廃菌床、他各種)
・漁業廃棄物(ウキ、漁網、魚箱、他)、海藻等
・廃タイヤ、ゴム類(硫黄、金属スティール等を含む)
・石炭(硫黄が含まれる)、泥炭、ピート
・産業用廃油、潤滑油(水、金属粉等を含む)
・廃動植物、製紙廃油(黒油)、BDFグリセリン
・医療廃棄物(プラ類、綿、紙類,オムツ、他、ガラス、金属等を含む)
・他 。。。。。。。。。。
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最近、上記の炭素・水素化合物の一部、或いは全てガス化処理できるガス化装置製品が、一部で公表されています。

下記装置の例は、日産5トンの原料処理が可能な装置です。本装置の長さ12.5mx幅3.0mx高さ4.5m(一部のみ)とコンパクト設計です。

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 下記は、より大型の日産25トン処理装置の写真とプロセス図です。装置の長さ25.0mx幅4.5mx高さ10.0m(一部のみ)とコンパクト設計です。

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何れも、
1)本プロセスの特徴は1)無酸素状態で、超高温(1000〜1500 ℃)熱分解を行う。この為の超高温熱分解炉(炉加熱法は電力 、特殊加熱・超高温方式が本装置の最大の特徴(特許)です。

2)この結果、高熱エネルギー合成(SynGas)ガス(3100Kcal/Nm3)が得られる。これは、通常のガス化装置のSynGasの熱量(1000〜1500Kcal/Nm3)の2〜3倍の熱量となっています(下記表参照)。また、当然の結果、タール成分もなし!です。

尚、水素濃度が高く(最大〜75%迄可)、高速型のガスエンジン発電機は殆ど使えません(中速型の高水素対応エンジンでも、最大50%程度)。
更に費用は掛かりますが、水素を分離、或いは水素反応装置を追加(鉄酸化・還元反応して、一部を有利な水素ガス販売、或いは高効率燃料電池発電、水素低下の残合成ガス利用のガスエンジン発電の複合ビジネス、高効率発電も可能です。或いは、高エネルギー合成ガス、高水素濃度の為、ガスタービン複合発電も運転可能です。

通常の空気を使うSynGasの様に40〜50%の窒素ガスが含まれていません。空気の代わり酸素を使うガス化装置で出来る合成ガスと等価の合成ガス・エネルギーが得られます。

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3)無酸素状態下のガス化(熱分解前に、2段で空気を除く)なので、有毒物(ダイオキシン、等)の生成も全くなく、極めて安全です。

4)原料に含まれる有害ガス成分(塩素、硫黄等)は、酸・アルカリスクラバーで除去し、クリーンなSynGasを製造できる。

5)同様に、各種金属(カドミ二ウム、水銀等も可)・無機物は、溶融・固化し、砂状の安全な固形物が得られる(下記写真、建設資材等の用途)。

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6)装置は完全密閉型で、外部にガスの放出はなし(通常のガス化装置のフレアー(緊急ガス大気放出・燃焼)もなしです。

7)原料は、前述の単一原料、或いは複合原料が処理でき、その投入サイズは、固体なら1.5月cm3程度に粉砕されたもの、水分〜30%程度以下となっています。水分はガス化装置の10〜15%に比べ高くても処理可能です。原料水分がこれより、少ない場合、水分を加水分解反応(Hydrolysis)用に投入します。

8)高濃度水素(45〜75%)を含む合成ガスとなっていて、水素製造用、或いは水素製造、発電併用の用途も可能です。

9)1基当たり25トン/日の装置を2基並列せ土で50トン/日を、4基並列設置なら100トン/日の処理装置を構成できます。

10)ガス化効率は特に高く93%、年間稼働時間は、年8250時間高信頼性ですが、価格もそれなりで、そう安価ではありません。
下記は採算計算の例です。
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 従って、予算上多少余裕のあるプロジェクト、或いは通常のガス化装置では、ガス化処理できない様な原料(危険物、有毒物質、医療廃棄物、他)対応で、処理費が得られるケースが採算上から最適・不可欠です!!??

等。。。。と言う特徴を持つ装置です!!

仮に、これらを処理し、エネルギー化、或いは発電が出来れば、原料はほゞ無尽蔵で、輸入も不要、身近で原料が確保できます。

。。と言うことで、今回はあらゆる炭素・水素化合物(有機物)をガス化し、燃料化(例えば、合成ガスエンジン発電機燃料化)できる最新の汎用・超高温熱分解ガス化炉製品のご紹介でした。

 現在、技術と採算性等を評価中です。耐熱性、熱効率等の課題が無ければ、いずれ顧客にご紹介できると思います。

この装置を使えば、
最早、原料探し・調達で苦労することもない!?!?
と思います。但し、装置はそう安価ではありません!

尚、本装置情報の一般公開は以上です。
これ以上は現時点では行いません。具体的に興味、検討をしたい方は、下記に直接ご連絡下さい

 仮に予算上の限界、或いは原料選択、用途が限定的なら、敢えて紹介の超高温ガス化装置を使わなくとも、次のガス化装置( http://www.biofuels.co.jp/page2 )の (1)INSER、(2)FPT、(3)汎用UG、(4)LiPRO、(5)APLのガス化装置から、使用予定原料、規模、用途等からベストなガス化装置を選択下さい。

中大型のINSER,FPT及びUGタイプなら、何れも性能重視をしつつ価格破壊の国内最安値を保証します! 小型LiPROは、諸事情で最安値とは言えないかも、知れませんが機能・性能最重視のガス化発電装置です。 小型APLは、最安値中の最安値ですが、用途が限定的(FITは不可)です。 

尚、今回ご紹介の装置は、性能最重視のポルシェ並の価格かもしれません。他社販売のガス化発電装置も、高価格製品も多く、その製品の機能、性能が不可欠で、かつ、それだけのお金を払う価値が有るか、否かを吟味しましょう!!

何れが良いか、選定に困る場合は、下記に直接お問い合わせ下さい
尚、此れらの諸製品より安価な商用化ガス化装置(FIT対応可能な)製品(KW当たり単価)があれば、是非ご教示ください

では、また。。。。
Joe.H

追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、
『お問い合わせ( http://www.biofuels.co.jp/page7.html )
フォームよりお願いします。 
或いは、『お問い合わせ』のメールを下記に下さい。
尚、必ずご本人氏名、連絡先電話番号等を添えて下さい。
以上


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 処でLiPROガス化発電装置の最大のセールスポイント何でしょうか ??
1)大型ガス化でも稀な高効率多段ガス化法を小型機で最初に採用し、タール発生無し(Tar-Free/NO-Tar)、タール処理不要(NO-Tar Cleaning )です!!
2)水分45〜50%迄のチップ(Direct Wet-Chip Charge)、他が直接使えます(別途乾燥機&原料供給ホッパー必要)!
3)小型では珍しい屋外設置が可能です(建屋費、配管費等の附帯設備工事費も不要)!
 。。。と言う話題です

 勿論、1)項は、他製品では実現できない、ユニークで革新的なLiPROのプロセス基本技術であり、最大の特徴です。本Blog記事も含め、LiPRO関連記事が幾つも紹介していますので、興味があれば、是非下記をクリック下さい。

2)項は、LiPROガス化発電装置専用の付属オプションのコンテナ―仕様木質チップ乾燥機の提供開始の話題です!!エンジン排熱利用だけで、水分45〜50%迄、直接使えます。それ以上(+)の水分量でも、別熱源があれば、可能です!

)項は、従来から提供中のLiPROのガス化装置のコンテナ―仕様を指定すれば、屋外設置可能、建屋不要の言う

 完璧な「新統合型ガス化発電装置となります

 LiPRO社の小型バイオマスガス化発電装置の国内導入(http://www.biofuels.co.jp/LIPRO稼働開始.jpg)例、建屋内設置のオープン・タイプ(http://www.biofuels.co.jp/LiPRO設置写真.pdfであり、チップ乾燥機は、別会社製品を別と独自設置でした。

 既存建屋が利用可能などの場合、或いは乾燥機が既にある場合等は、価格的に有利です。先の導入例は、このケースでした。但し、この様な場合は、現実には少ないと思います。

 従って、今後は今回ご紹介の新統合型を標準構成機とし、オプションで乾燥機、或いはコンテナ―を除いた構成例も提供可能とする様にしたいと考えています。

 従来のLiPROガス化発電装置構成では、生未乾燥、或いは乾燥が不充分なチップ類は、別の乾燥機で、別熱源(木質熱風ボイラー)を使い乾燥し、乾燥済(水分10〜15%)チップチップサイロに投入し、そこからフィーダー・コンベアーを介してLiPROガス化装置に原料投入されると言う方式でした。

 以前より、何とか乾燥機とガス化発電機とを統合できないか、LiPRO社とも交渉してきました、ついに今後は下記の図の様な乾燥機との統合化が可能になります。国内チップは、殆どガス化装置に投入前に乾燥が必要です。加えて、その熱源ボイラー、燃料(バイオマスチップ、ガス・灯油等)も必要となります。

 今回ご紹介できる乾燥機製品は下記です。尚、乾燥機本体の製作は、乾燥機専門メーカーです。LiPRO側は、LiPROとの接続を考慮した仕様決定とガス化発電機の監視・制御システムの統合化の開発、等です。

 この乾燥機付オプションを選択すれば、未乾燥処理(Wet)、或いは再乾燥が必要なチップをフォワーダー等の運送機械で格納スペース(チップサイロ部)に投入すれば、後は全て自動で乾燥、ガス化炉へ投入されます。
乾燥スペース容量は約22m3ですので、約3〜4日分の容量となります。
この1セットの乾燥機を2セットのガス化炉で共用しても、1.5〜2日分程度の容量が確保できます。
 
 乾燥処理には熱源が必要ですが、エンジン排気ガス余熱を利用します。空気と熱交換することにより、乾燥用熱温風(7000㎡/h)が供給され、この温風で未乾燥チップを乾燥します。余熱有効利用により、別と燃料は原則不要です。エンジン排熱回収で得られる熱で、水分45〜50%程度のチップは水分10〜15%程度の乾燥チップが得られる見込みです。

 乾燥済のチップも外気湿度により、乾燥状態は変化します。一応、乾燥状態のチップを受け入れる場合も、この乾燥機があれば、安心です。単に、原料サイロ・フィーダーとしても使えます。独自の原料フィーダーの製作も、費用も、その供給ノウハウも必要です。

下記の図はコンテナ―仕様の乾燥機単体図です。
乾燥したチップは、乾燥機の底からコンベアーで垂直そして水平に運ばれます。

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 この乾燥機(後ろ側)とコンテナー仕様のLiPROガス化発電装置です。
夫々のコンテナー・サイズはほゞ40フィート海上コンテナーサイズ(12.2mLx2.4mWx2.6mH)です。
 加えて、乾燥機から、ガス化炉への原料供給指示(コンベアーの稼働・停止)も全て、LiPROガス化炉付随の制御パネル内のシステムで管理・制御される予定です。従って、原料ホッパーに未乾燥チップの投入を除くと完全自動化・無人化となります。

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尚、乾燥したチップが入手可能、或いは別に乾燥機が既にある場合は、乾燥機能は不要、原料チップのホッパー+自動投入機能で充分です。下記はその例です。手前の小型の箱が乾燥チップ・ホッパーです。ホッパー容量により、他のタイプもあります。
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更に、ガス化発電装置を含め全てコンテナ―仕様で複数台設置(50kWx5セット=250kW)のイメージは下記です。
イメージ 4
。。。と言うことで、今後供給が開始されるLiPRO用チップ乾燥機の紹介でした。コンテナー仕様のガス化発電装置と組み合わせれば、設置建屋も不要です。

既存の建屋がなく新設の場合、この全コンテナー方式の乾燥機+ガス化発電装置も、コンパクトさだけでなく、建屋建設費、配管・配線費など費用面からも選択肢です。

尚、LiPROガス化発電装置に関する過去Blog( https://blogs.yahoo.co.jp/SEARCH/index.html?p=LiPRO )記事、及びH.Pのガス化.(http://www.biofuels.co.jp/page2.html)の(4)LiPROの項目を参照下さい。
現状取扱中(5タイプ)のガス化発電装置と比べることも出来ます。

一般にチップ乾燥機は、中大型ガス化炉向けが多く、LiPROの様な小型に適したものは少ないですが、下記は小型乾燥機用乾燥機の一例です。

イメージ 3


では、また。。。。
Joe.H

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 今回は、久し振りにBDF(Bio-Diesel)流動点降下剤( Pour Point Depressant)の季節前特価のご案内です。

 製品は、有名なBDF専用の英国BioFuels Systems社Wintron XC30及びXC40ブランド製品です。
詳しくは、下記を参照下さい。


尚、XC30,及びXC40の仕様(添加量と流動点高価温度等)は下記から参照できます。

XC30( 25L)缶(現地価格:129£)x7缶=973英£
XC30(200L)缶(現地価格:949£)x1缶=949英£
XC40( 25L)缶(現地価格:190£)x5缶=950英£
XC40(200L)缶(現地価格:995£)x1缶=995英£

合計700L,価格3,867英£(58万円@150円/英£)となります。

これを、メーカーBioFuelsとの協賛で、
700Lを価格の60%引
価格の40%の23.2万円+輸送料+関税・消費税
の条件付、期間限定、募集中(6月中)です!!
平均1L当たり332円弱です。

BDF生産者、或いは利用者には朗報です!!
この様な価格では、国内・海外共にあり得ない価格だと思います。

興味が有れば、また質問などが有れば、下記へご連絡下さい。

では、また。。。。
Joe.H

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  最近では国内市場にも数多くのバイオマスガス化発電装置が登場しています。特に中小型ガス化発電装置の選定について、どの様な項目を、どの様な評価基準で皆様選定されていますか?? 

 今回は、先ずは機種選定に際して考慮すべき項目の選定・その項目の概略説明をしたいと思います。

 現在国内で販売されているガス化発電装置は、殆ど下記に掲載されています。 
但し、やや大規模の中型ガス化発電機も、バイナリー発電(ORC)や蒸気タービンも一部含まれています。

 この他、未だ国内販売されていない海外製中小型ガス化発電装置も少なくありません。
下記は、その1例で50kWタイプのオープン・タイプ製品(オーストリア製、20フィートコンテナ・タイプもあり)です。この製品は、標準で簡単な乾燥機付で、水分25%迄のチップ原料が投入処理可能です。

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現在、これらの中小型ガス化発電装置を検討中の方は、是非先ずは下記のチェックリストを利用し、充分確認することをお薦めします。尚、ここで中小型ガス化装置の定義は、一応1基当たり250kW程度以下とします。

確認・検討が不充分だと、後で思わぬ後悔をすることになります!!

1.原料すタイプと価格、或いは入手の容易性
  国内販売されている中小型ガス化装置で使用可能原料は、
ペレット限定(含むブリケット化)
チップ限定
何れも可能
等です。

中小型装置では、微粉体原料(1mm以下)100%の原料は取り扱いできません。また、液体バイオ油のガス化も対象外です。何れも、大型の、或いは特殊専用ガス化装置のみが対応可能です。

これら中小型の装置は、価格を抑える為、等の理由から、多くの装置は最も簡単なダウンドラフト法、或いはアップドラフト法(含む、逆ダウンドラフト法)、或いはこれらの改良版が多く採用されています。加えて、ガス化炉内のセンサー類の数(配置数、二重化)や質も不充分です。更に原料性状の変化等に対応した自動化運転機能の限界もある様です。

この為、ペレット限定、或いは、チップも可能となっていても、ペレットを現実は薦めている機種・メーカーが多いと思います。
ガス化装置側からは、チップよりペレットの方が、より均一原料である為、好ましいのは確かですが、問題はペレット価格です。
チップ価格に対して、ペレットは更に1万円/トン前後価格アップします(ブリケットはペレットより安価)。中小型タイプでは、例え、チップでも採算性の苦しい場合も多く、ペレットでは更に採算性が苦しくなります。

尚、元の原料が鋸屑、籾殻の様な細かな粉体状の場合、中小型ではペレット化が不可欠です。仮に最終的なペレット原料の価格が安価であれば、ペレット専用のガス化炉でも良いかもしれません。尚、この様なペレットが将来とも供給保証が得られるかを考慮して下さい。

余談ですが、大型機なら、粉体(微粉、1mm以下)の直接処理可能なガス化装置は海外製なら販売されていますので、この場合ペレット化とその費用は不要です。

2.原料チップの種類・サイズ・分布と水分
ペレット原料専用の場合は、この項目は不要です。この項目、以下チップ対応ガス化発電装置の例です。
例えチップが使用可能と言う場合も、そのチップ仕様の確認が不可欠です。
①チップサイズの上下限値
②下限値以下の細粉の許容混入度(%)
③水分
④チップ・タイプ(切削、粉砕)
⑤混入物の種類、可否(バーク、小石、土、他)
⑥木質系以外の原料対応(農業廃棄物等)

チップが使用できても、そのサイズ、水分、タイプ等の制限は多くあります。使用したい原料が、検討すべき装置に合致するか、否かが重要です。

①は主に装置(コンベアー等)の詰りの原因になり得ます。
②は原料が安定して送れない問題等が発生します。どの様なチップでも、必ず細粉は多少含まれています。この混入度条件が厳しければ、篩分け等が必要になります。細粉・微粉が多いと、ダウンドラフト法では炉内のガス詰りの原因になります。ダウンドラフト法の細粉・微粉の混入割合は5%以下、他の方式でも中小型の場合、最大で30%程度以下です。
③は通常、水分0〜15%以下です。チップは放置状態だと、すぐ水分20〜25%に上昇しますので、乾燥チップなら保管法の考慮、或いは必ず乾燥機の設置が必要です(設備費、運営費増)。
装置によっては、乾燥機付、或いは水分20〜30%程度迄、使用可と言う装置もある様ですが、当然ガス化効率上からは好ましくありません。
④は、特に切削チップ(主に製紙用途)限定の装置は出来れば避けたいと思います。粉砕チップ使えれば、より原料確保が容易に、そして価格もより安価になります。
⑤廃棄物処理を扱うガス化炉でなければ、小石、或いは金属類の混入は余り問題とならないと思います。重要なのはバークの混入を許すか、否かです。バークが多いと、灰(炭)の溶融が起こりえます。ダウンドラフト法では、ガス化部、還元部の温度をそれぞれ独立し制御できない為、しばしばこの種の問題が発生します。
⑥の原料の多くも、無機金属(K,Na)を多く含む為、灰(炭)のガス化炉内の溶融・詰りの問題が発生します。

3.ガス化効率・発電効率
 特に中小型ガス化発電装置で売電ビジネス(FIT)を目指す場合は、間伐材でも、一般材でも、何れも高価な木質原料を使い発電する訳で、運転経費の最大項目は原料費です。
勿論、より安価で原料調達するのが前提ですが、装置側から見ると、ガス化発電装置の原料投入エネルギー(F)に対し発電量(B)の高い装置の選定が不可欠です。全ての単位をkWとします。
①ガス化炉の冷ガス化熱量(A)
②ガスエンジン発電機の発電量(B)
③装置本体の電力使用量(付帯設備を含めて、C)
④排熱回収熱量(CHP、D)
⑤装置熱ロス(ガス化装置、エンジン発電機の冷却熱ロス、排気ガス残熱量、炭の保有熱量等、E)
これらの熱バランスは、F=B+D+E
となります。

グロスの発電効率:G=B/F(%)
ネットの発電効率:G-net=(B-C)/F
電力・熱効率:H=(B+D)/F 
尚、
ガス化炉効率(冷ガス化効率):I=A/F
ガスエンジン発電効率:J=B/A
従って、装置全体のグロス発電効率:I x J =G
ともなります。
従って、
FITで発電が主目的なら、出来るだけ発電効率(G)の数値が高い装置を選択することが必要です。
中小型機だと、25〜28%程度です。ガスエンジン発電機効率(J)は、エンジンや発電機の大きさ等が決まると、量産製品の熱・発電効率はほゞ一定となります(中小型のエンジンは全て高速型であり、効率差は少ない)。
本命はガス化炉のガス化効率(I)です。ガス化法、熱回収法、他で大差が生じ、最終的には発電効率(G)に影響します。G値により、同じ電力を発電する場合、原料の使用量が大幅に変動し、採算性も大幅に変動します。
ガス化効率(I)は、通常60%〜80(+)%迄存在します。充分確認が必要です。
因みに、ガス化効率80%の装置の使用原料は、60%の装置に比べ、同じ発電量を得る必要な原料は25%も低下します(エンジン発電機の発電効率は同一と仮定)。この差は採算上決定的です。

 装置仕様に、これらの数値記載がなく、単に使用原料(kg)に対して、発電量(kW)が記述されている例も少なくありませんが、惑わされない様にしましょう!!
各社都合の良い原料(熱量、水分)を前提とした場合、或いは、原料熱量の数値を記載してない場合も、多々あります。

 一方、発電+廃熱利用目的の場合、発電・(廃)熱回収効率(H)の数値の高い装置を選択しましょう!或いは、排熱の利用価値と売電価格の両者を比較しましょう。
通常Hは70%〜85%程度です。この数値は発電が主目的な場合は、当然意味がありません。この場合、注目すべきはG値、或いは、より正確にはG-net値です。幾ら排熱を回収(D)しても、有効利用とその経済的な価値が無ければ意味がありません。

4.連続稼働時間(保証)
ガス化発電装置の採算性上、重要な因子は年間稼働時間(予想値、保証値)です。例え、高額、高性能の装置を購入しても、装置が充分稼働しなければ、信頼性が低ければ、売電ビジネス上は意味がありません。ガス化発電装置の稼働時間については、メーカー側は、
①無保証:幾ら装置が安価でも、原則選定・購入を控えた方が良いと思います。
②保証値(最低何時間/年以上):保証値7000時間/年以下の場合、こちらも同様でお薦めできません。②8000(+)時間/年なら、ほゞ問題ないと思います(ガス化装置単体、ガスエンジン単体ではなく、装置全体での数値)、
仮に、②が7000〜8000時間/年なら、なぜこの数値になるのか充分検討が必要です。他の項目(例、高効率)が優れていれば、選定の余地があります。

5.自動化(スタ―ト開始、停止機能ソフトの評価)
 ガス化装置は、通常完全に停止し冷えた状況から稼働開始し(Cold-Start)発電開始・送電まで多くの時間を要します。通常1〜3時間も必要です。
この間、操作員が付き合わないといけない様なガス化発電装置は、採算面からも、中小型ガス化の売電ビジネスでは通常使えません。

 出来れば、完全自動化装置の選定が必要です。理由は、中小型装置では、発電規模から、電力の売り上げも限定的です。従って、操作員の人件費を考えると自動化装置でないと、通常採算的に無理だと思われます。
同様に、無人化状態であれば、何か装置トラブル(原料切れ、原料詰り、装置故障、他)の発生時に、安全に自動停止する機能も不可欠です。遠隔監視機能付でも、それだけでは不充分です。

 ガス化発電装置の自動化では、ガス化発電装置の効率化運転ノウハウの詰まった最適化、自動化ソフトが組み込まれている装置もあります。装置価格だけ、或いは眼に見えるハード面ばかりでなく、組込ソフトの優劣・評価が、特に(非専門家の)顧客では必要不可欠と言えます。

6.保守容易性と保守部品の確保
 ガス化発電装置は、必ず必要な定期保守項目があります。
装置メーカーによっては、前述組込ソフトにより、予め必要な保守を知らせてくれたり、或いは故障個所を(自動的に特定し、何処が故障したのかを知らせてくれます。これらの組込ソフトの有無は重要です。それでも原因不明なら、遠隔監視・診断機能により、開発メーカー側で診断と故障個所の特定も、即出来る装置もあります。

それ以外に、
①できるだけ装置を停止することなく保守作業が出来る、
②装置を一旦停止するも短時間で再稼働できる、
③ガス化炉内等に予備センサー等があらかじめ組み込まれている、
④保守作業が楽な様な装置設計、
⑤保守部品の予備確保(国内代理店、顧客側)も重要です。
少なくとも、これら項目の確認は必要かと思われます。

7.納入実績、価格、他(コマーシャル側)
 以上は、装置選定にあたり、主に技術面、装置・保守面からの考慮点を紹介しましたが、コマーシャル面からの検討も、勿論必要です。
装置購入価格・維持価格:特に中小型だと採算上苦しい場合が少なくありません。勿論、この最大の要因は原料価格ですが、装置価格、保守部品価格、保守作業費(必要な保守を代理店から受ける場合)等は直接採算性に影響します。

納入実績:採算性には、直接関係しませんが、云わば保険・安心料です。納入実績が多ければ、より安心ですが、逆に、古い設計・ガス化方式の場合が多々ありますので、要注意です。納入実績ばかりに捉われると、低効率で、将来的に競争力の弱い製品を選定してしまいます!!

保有の満足感:あくまで、ガス化発電装置は工業製品であり、売電ビジネスを行う手段です。但し、長期間に渡り利用・保守する装置なだけに、車ではないですが、性能面、デザイン面等!、保有の満足感が得られる様な製品が望ましいと思います。

販売会社、担当者:ガス化発電装置、例え、小型でも安価ではありません。契約・購入時に最後の判断は、販売会社、それも人です。充分ガス化の知識、見識を持った担当者、会社の製品を購入しましょう!!単なる営業ノルマで販売している様な人、或いは販売会社からの購入は危険です。この場合、特に購入者側の評価・判断力がより重要です。これが不充分・不可能なら、専門のコンサルタントの利用も一つの方法です。

以上、中小型ガス化発電装置を購入に際し、確認・考慮すべき項目の概要を説明しました。 これから、新規購入を予定・計画されている方、或いは以前装置を導入され、再度新規に導入される予定の方々向けに、ご参考までに。。。

尚、取り扱い中の小型ガス化発電装置は、多段ガス化法・タール発生無し(Tar-Free)LiPROガス化発電装置です。

イメージ 2

下記は、取扱中の各種ガス化発電装置ですが、最初の機種が小型LiPRO製品(50kW)です。
本Blogは下記、他幾つもにあります。

是非、他社の中小型ガス化発電装置と比較検討下さい。

『貴方が違いの解る人』なら、即、その違いが判ると思います!!

何か、お問い合わせがあれば、下記にお願いします。
では、また。。。。
Joe.H

追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、
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或いは、『お問い合わせ』のメールを下記に下さい。
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以上



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