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木質バイオマスのコスト比較：熱併給と発電（引用）（Ⅰ）から続く
転載
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図2 石油とペレットの総暖房費の比較
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戸建て住宅に15kWのボイラを導入した場合 （出所）欧州バイオマス協会（AEBIOM）：A Pellet Road Map for Europe, 2008 しかし燃料価格の高騰で石油ボイラの燃料費が大きく膨らんで、総暖房費ではペレットボイラのほうが2割近く低くなっている。もちろん燃料の価格は毎年不安定に揺れ動く。図1に即して言うと、石油価格の高騰した2008年のデータを使えばペレットは確かに有利になるが、石油の下落した翌09年のデータでは逆転する可能性もある。とはいうものの石油価格の高止まりが続く限り、ペレット市場は安泰だと見る向きが多い。
IEAの包括的なデータから見たバイオマス熱供給の市場競争力
さて、バイオマスのエネルギー変換は、熱供給にしても発電にしても、すこぶる多様である。生産コストは変換方式、出力規模の大小、各地の燃料価格などによって大幅に変わってくる。市場競争力の判定においても、できることなら包括的で国際標準となるようなデータで比較したい。ここでは最近公表されたIEAの報告書のデータを使うことにする。
IEAは新しい長期のエネルギーシナリオをつくるに当って、その前提となる「テクノロジーロードマップ」を作成している。バイオマスについては、熱供給と発電の出力規模別コストが2010年と2030年を対比する形で試算された。もとになったデータは主として欧州のもので国際標準とは言えないし、相当大胆な仮定も含まれていると思う。大まかな目安と解されたい。
まず熱供給についての2010年の数値をまとめると、表2のようになる。取り上げられているのは、熱出力12kWの家庭用ストーブから5,000kWの産業用プラントまで広範囲に及ぶ。熱供給プラントの大きな特徴は、定格kW当りの資本コストで出力規模による格差がきわめて小さいことと、熱への変換効率でも規模の大小を問わず、高いレベルに達していることである。この点が次項に述べる発電プラントと決定的に違っている。
表2 バイオマスによる熱供給のコスト
（注1）資本費用と発電コストはUSドル表示のものを1＄＝90円として邦貨に換算した。
（注2）燃料コストはUSドル/GJで表示されていたものを、ペレットとチップ（含水率30％）の発熱量をそれぞれ17.3GJ/ｔ、12.6GJ/tとし、USドル＝90円のレートで千円/tに換算。 （出所）IEA Renewable Energy Division (2012) Technology Road Map, Bioenergy for Heat and Power.をもとに作成。 熱供給の経済性計算で、いつも問題になるのが燃料の種類と価格だが、小型のものは質の高いペレットを使い、大型のものは普通のチップを使用することになっている。燃料の調達価格について日本と比較すると、チップは日本と大差はないが、ペレットは日本よりもかなり安い。
以上の前提で算出された熱供給のコストを見てみよう。家庭用のペレットストーブや商業用のペレットボイラでのコストは、前者が7〜26円/kWh、後者が6〜15円/kWhで、石油やガスと十分競争できる位置にある。他方、産業用のチップ焚きボイラでは熱の生産コストが3〜7円/kWhのレベルにまで下がっている。石油焚きボイラに比べて半分のコストで済むことになり、天然ガス焚きの機器ともいい勝負である。
規模の経済が強く働く発電コスト発電のほうは表3にあるように、電気出力1万kW以下、1〜5万kW、5〜10万kWおよび石炭混焼の4つに区分されている。いずれの項目も出力規模による落差が大きい。定格出力当りの資本費用で1万kW以下と5〜10万kWとを比較すると、前者は後者の2倍以上になり、発電効率においても14〜18％と28〜40％という開きが出ている。
表3 バイオマス発電の出力規模別発電コスト
http://www.kankyo-business.jp/column/img/20130909km005.jpg
（注1）混焼の投資コストに含まれるのはバイオマスの投入で必要となる付加的施設のみ。 （注2）資本費用、発電コスト、燃料コストについては表2の（注1）と（注2）を参照のこと。 （出所）表2と同じ また発電コストで見ると、石炭火力でのバイオマス混焼は6〜13円/kWhで、石炭専焼とほとんど変わらない。ところが1〜5万kWのバイオマスプラントの発電コストはこの2倍、1万kW以下では3倍にもなってしまう。
IEAのロードマップで興味深いのは、バイオマス燃料の区分で｢地場調達燃料（Locally collected feedstocks）｣と「国際流通燃料（Internationally traded feedstocks）」のカテゴリーを設けていることだ。前者は森林から出てくる間伐材や小丸太、林地残材などをチップにしたもので、その調達価格はトン当たり5,000〜9,000円。出力の小さい発電プラントではこれが使われる。
輸送費を節約すべく近隣の森林から燃料を集め、かつ簡単な前処理で済ますのが原則である。発電規模が小さければ比較的少量のバイオマスで足りるが、反面、発電効率の低下は避けられない。発電の排熱を地域でうまく利用して収支をバランスさせることになる。まさに地産地消型のバイオマス利用と言ってよい。
もう一つの国際流通燃料のほうは、前処理に手のかかる木質ペレットが想定されているため、調達価格も12,000〜19,000円と地場調達チップの2倍以上になっている。5万kW以上の大規模発電では燃料の消費量が非常に大きくなる。森林から下りてくるバイオマスで全部賄うのは難しく、輸入ペレットに頼らざるを得ない。その結果燃料コストが嵩み、かつ規模が大きいだけに排熱の利用でも多くは望めないが、効率的なエネルギー変換でその不利をカバーしようという魂胆だろう。
わが国でも中長期の展望としてバイオマスのエネルギー変換がこの二つに分かれていく可能性も考えられる。すなわち内陸部の中山間地で分散型の熱電併給システム、一方の沿岸部で輸入燃料による高効率のエネルギー変換システムという状況がそれだ。
次回は分散型熱電併給の可能性と課題について考えることにしたい。 |
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[ SUE ]
2013/9/24(火) 午後 0:06