記事ジャンル: 活性化と創生

最近では、「ごみ発電」も話題に。

バイオマスとは、生物由来の資源のことですが、その種類は多岐に渡ります。
その多くは植物由来の森林資源の木材や農作物の残渣などですが、
動物由来の畜ふん(牛、豚、鶏など)などもあります。
人類は古くからこのバイオマスをエネルギーとして用いてきました。
例えば森林資源として山から切り出した木材からの薪を利用して、
煮炊きをしたりお風呂を沸かしていました。
このように森林のバイオマスを熱利用する方式は、
薪やチップあるいはペレットを使ったストーブやボイラーとして現在も行われています。
森林のバイオマスを使う発電は、製材工場や製紙工場などで以前から行われていますが、
発生する熱を蒸気として工場内で利用したコジェネレーションが主流になっています。
最近では、生ごみなどのバイオマスを含む廃棄物を焼却処理する場合に、
熱を利用したり発電も行われており、「ごみ発電」と呼ばれて普及が進んでいます。
バイオマス発電の燃料となるバイオマス資源の種類もさまざまです。
森林を起源とする木質バイオマス、食料や畜産系のバイオマス、
建築廃材などの産業廃棄物系バイオマス、生ゴミなどの一般廃棄物系バイオマスなどがあります。
これらのバイオマス資源を直接燃焼、あるいはガス化やメタン発酵させ、
その熱エネルギーにより発電が行われています。
バイオマス発電の2010年度末の国内の累積の発電設備容量は326万kWとなっており、
1990年度比で約6.7倍増加しています。
発電設備の比率では自治体が処理している一般廃棄物発電が54.9％、
産業廃棄物発電が35.6％と合わせて全体の90％以上を占めており、
これまでは大多数がRPS制度の認定設備となっていました。
森林の木質バイオマスを活用した発電はこのうち約８％程度に留まっており、
林業の活性化や国産材の積極的な利用による森林バイオマス資源のカスケード利用が
強く望まれています。
バイオマス発電については、
利用するバイオマス資源の種類に応じてCO2削減効果やその持続可能性についての評価が難しく、
グリーン電力証書やグリーン熱証書の制度、
あるいは今年の７月からスタートする
固定価格買取制度などの関連でもより公正な評価が求められています。

日本国内でのバイオマス発電の導入状況と累積導入量

日本国内でのバイオマス発電の比率内訳(設備容量)
※石炭火力への混焼を除く

地域が主体となって運営する発電事業。

小水力発電は、水力発電の中でも比較的小規模なもので、
発電出力が一定の規模(例えば1万kW)以下で、
大規模なダムを使った水力発電とは区別されています。
大規模な水力発電は、大きな電力会社などが導入して運営していますが、
小水力発電は、各地域が主体となり、各地域のための発電事業として適しています。
水力発電は日本の電力を支える重要な国産のエネルギー源として戦後の一時期、
盛んに大型のダムを中心とした開発が行われてきました。
その結果、1960年頃までは
水力発電が日本の電力のかなりの割合を占めていた時期もありました。
しかし、最近ではダムを使わない「流れ込み式」などによる小水力発電の可能性が
各地で注目されています。
各地で小水力利用推進協議会が設立され活動を行っているほか、
地方自治体でも積極な取り組みが始まっています。
すでに水力資源が豊富な群馬県、富山県、山梨県、長野県、岐阜県、岡山県、徳島県、熊本県では
協議会の活動が始まっているほか、
水力資源が最も豊富な岐阜県と富山県が連携して規制緩和などを国に求めています。
さらに、農業用水の活用も各地で検討されています。
「流れ込み式」の小水力発電の原理はとても単純です。
ダムを使わず、水量の一部を使い、河川の高低差をそのまま利用して発電を行うため、
周囲の自然環境への負荷を最小限に抑えることができます。
河川に設置された取水施設で水を取り込み、除塵や沈砂した後に、
高低差を使った導水路に水を流して、発電所の水車を回し、発電をします。
発電後の水はそのまま川に戻す仕組みです。
日本国内にある出力1万kW以下の小水力発電は、
約1200基で約320万kWの設備容量で、
日本国内の水力発電設備全体の約７%程度になります（2010年度末）。
そのほとんどが1990年以前に導入された設備ですが、
この20年間に導入されたものは150基で約18万kW程度です。
これまでRPS制度の対象になった1000kW未満の小水力発電の数がある程度増えていましたが、
今年の７月からスタートする新しい固定価格買取制度では、
出力３万ｋWまでの水力発電が買取の対象となります。
特に出力1000kW未満、さらには200kW未満については比較的高い買取価格が定められ、
各地域の事業者による小水力発電の導入が期待されています。

70以上の国と地域で採用されているFIT制度が、
日本で有効に機能するためには？

自然エネルギーには各種の発電
(太陽光発電、風力発電、地熱発電、水力発電、バイオマス発電など)や、
熱の利用(太陽熱、地熱、バイオマス)が含まれますが、
現在大量に供給されている化石燃料によるエネルギーに比べると、
これまではそのコストは高いと評価され、
国内の各種のエネルギー事業は
補助金や企業や個人の自主的な取り組みにより成り立ってきました。
しかしながら、そのような状況では、
あくまで一部の地域や分野での部分的な普及に留まり、
本格的な自然エネルギーの普及や
大幅な導入コストの低減には結びついていませんでした。
1970年代に米国で始まった
再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FIT: Feed in Tariffs)が、
欧州を中心に1990年以降本格的に導入され始め、
電力会社が法律に定められた発電種ごとの固定価格で、
20年間程度の長期間、
自然エネルギーにより発電された電力の全量を買取っています。
特にドイツのEEG法(自然エネルギー促進法)は、
このFIT制度に関する法律として、各国での制度導入のモデルとなっています。
2011年初めの時点で、世界中で70以上の国と地域でこのFIT制度を導入しており、
発展途上国を中心にさらに導入する動きが加速しています。
このFIT制度による自然エネルギー市場の拡大により、
風力発電や太陽光発電が欧州各国(ドイツ、スペインなど)や
中国・インドを中心に急速にその導入量を増やしています。
ドイツでは、自然エネルギーによる電気の割合が
2000年のFIT制度開始当初に6%程度だったものが、
2011年には20%に達し、2020年までに35%以上を目指すまでになっています。
一方、日本では2003年から固定枠買取制度(RPS法)がスタートし、
各電力会社が一定量の新エネルギーによる電気を調達することが
義務づけられています。
しかし、設定された電力会社への義務量はとても低く、
日本国内での再生可能エネルギーの本格的な普及にはつながりませんでした。

動きがあったのは2009年。
日本国内でも一部の太陽光発電の余剰電力かつ
非発電事業に対してFIT制度がスタートし、
太陽光発電の年間導入量は2010年度に初めて100万kWを超えました。
さらに、太陽光発電による発電事業用も含め、
発電した「全量」の電気を対象にして、風力・地熱・バイオマス・小水力発電など
実用化されている「全種」の再生可能エネルギーに対して
このFIT制度を広げることが求められていました。
東日本大震災以降のエネルギー政策の見直しにおいて、
自然エネルギーの本格的な普及拡大は重要なテーマとなっています。
自然エネルギーによる発電の本格的な普及拡大を可能とする
全量・全種の固定価格買取(FIT)制度が、2011年8月に国会で成立し、
2012年7月からスタートすることが決まりました。
(正式名称「電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法」)
しかし、このFIT制度が有効に機能するためには、
適切な買取価格や買取期間などを別途定める必要があり、
第三者機関である「調達価格等算定委員会」で審議が行われています。
さらに、優先接続と呼ばれる送電網への接続義務の徹底や
送電網の整備や各種の自然エネルギーに関する規制の改革なども求められており、
2012年3月には政府による
「エネルギー規制・制度改革アクションプラン」が決まっています。

図：固定価格買取制度（FIT）の仕組み