| |
第1章 | 総論 環境-エネルギー問題と廃棄物・バイオマス発電 |
1 | はじめに 〜環境-エネルギー問題と日本〜 |
1.1 | 背景と現状認識 |
1.2 | 将来展望 |
2 | 廃棄物・バイオマス発電の温故知新 |
2.1 | 廃棄物・バイオマス発電導入促進の歴史的検証 |
2.2 | 再生可能エネルギー供給における廃棄物・バイオマス発電の位置付け -問題の根源を探る- |
2.3 | 高効率廃棄物発電の推進に向けた「環境-エネルギーフォーラム」から見えてくるもの |
3 | 廃棄物・バイオマス発電の将来展望と課題 |
3.1 | 再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FIT)における廃棄物・バイオマス発電 |
3.2 | 防災インフラ拠点としての廃棄物発電施設 |
4 | おわりに 〜日本の新たなる発展のために〜 |
|
第2章 | FIT制度と木質バイオマス発電事業の採算性 |
1 | バイオマス発電とは |
2 | 再生可能エネルギー固定価格買取制度(FIT制度)とは |
3 | 木質バイオマス発電の収益性 |
4 | 事業化に向けたポイント |
|
第3章 | RPS制度からFIT制度への移行とバイオマス発電事業の課題 |
1 | RPS制度下でのバイオマス発電 |
2 | FIT制度下でのバイオマス発電 |
3 | FIT制度を活用したバイオマス発電所の企画・立案での課題 |
|
第4章 | 新電力事業者からみた廃棄物発電事業のポイント |
1 | 電気事業者からみた廃棄物発電の評価 |
1.1 | 特徴 |
1.2 | 課題 |
2 | 市町村など自治体からみたメリットとリスク |
2.1 | 自ら単独もしくは共同で新電力事業を行う場合のメリット |
2.2 | 自ら単独もしくは共同で新電力事業を行う場合のリスク |
2.3 | 自ら単独もしくは共同で新電力事業を行う場合のリスク回避策 |
3 | 適正な事業規模の想定 |
3.1 | 需要過少型 |
3.2 | 需要過大型 |
4 | 新電力事業の経営安定に向けて |
4.1 | 需要調査と低負荷率需要家の選定 |
4.2 | 販売先と販売価格 |
4.3 | 清掃工場(電源)が単独の場合と複数の場合の留意事項 |
5 | 新電力事業の採算性向上を目指して |
|
第5章 | 木質バイオマス発電システム |
第1節 | 木質バイオマス発電の原理と特徴 |
1 | 木質バイオマス発電の特徴と種類 |
1.1 | 木質バイオマス発電の条件 |
1.2 | 木質バイオマス発電の種類 |
2 | 中規模バイオマス発電の原理と特徴 |
2.1 | 自立型中規模バイオマス発電の種類 |
2.2 | 非自立型中規模バイオマス発電の可能性 |
3 | 小規模バイオマス発電の原理と特徴 |
3.1 | バイオマスガス化発電 |
3.2 | スターリングエンジン発電 |
|
第2節 | 木質バイオマス発電事業者の視点 |
〔1〕 | 国内木質資源コストの課題と対応 |
1 | 国産材価格の推移と社会的背景 |
2 | 住宅着工戸数の推移 |
3 | 国産材の生産コスト |
4 | 日本の林業・木材産業と諸外国の比較 |
5 | 木質バイオマスのコスト |
6 | FIT創設前に稼働した国内最大規模のバイオマス発電 |
7 | 国内木質資源コストの課題 |
〔2〕 | 木質バイオマス燃焼発電システムの実施例 |
1 | 山元に設置するバイオマス発電の重要性 |
1.1 | バイオマス発電事業の目的 |
1.2 | 山林未利用材を適切に活用するには |
1.3 | 送電網で供給する発電事業の長所 |
1.4 | 山側でのバイオマス発電システムの必要性 |
2 | グリーン発電会津河東発電所について |
3 | 課題と展望 |
|
第3節 | 木質バイオマス燃焼発電システム |
〔1〕 | 循環流動層ボイラ技術によるバイオマス・廃棄物燃料の発電利用 |
1 | 循環流動層ボイラ技術 |
2 | バイオマス・廃棄物系燃料の燃料特性 |
2.1 | 建設廃材系木質バイオマス燃料 |
2.2 | 森林系未利用木材 |
2.3 | 海外輸入バイオマス |
2.4 | 廃タイヤ燃料(非バイオマス) |
2.5 | 廃プラスティック系燃料(RPF:非バイオマス) |
2.6 | 農業系バイオマス燃料 |
2.7 | その他 一般廃棄物・下水汚泥 |
3 | バイオマス・廃棄物系燃料の発電利用への課題と対策 |
3.1 | 高効率利用へのアプローチ |
3.2 | 安定運転・操業へのアプローチ |
4 | ビジネスモデル |
4.1 | FIT法対象モデル |
4.2 | 自家発・電力小売モデル |
〔2〕 | 内部循環流動床式バイオマスボイラ |
1 | 内部循環流動床ボイラ |
1.1 | 概要 |
1.2 | 内部循環流動床ボイラの構造 |
1.3 | 内部循環流動床ボイラの熱回収メカニズム |
1.4 | 納入実績 |
2 | 内部循環流動床ボイラによる木質バイオマス発電 |
2.1 | 木質バイオマス発電における留意点 |
2.2 | ICFBの特長 |
3 | 木質バイオマス発電所運転事例 |
3.1 | 発電所概要 |
3.2 | システムフロー |
3.3 | 熱電併給時の制御安定性 |
3.4 | 運転実績 |
4 | 今後の展望 |
〔3〕 | 木質バイオマス燃焼発電システム -ストーカ燃焼方式- |
1 | ストーカ燃焼方式 |
2 | 傾斜水冷ストーカ |
3 | 逆送移床ストーカ |
4 | 空気式散布装置 |
5 | 木質バイオマス発電実施例 |
5.1 | 概要 |
5.2 | 本プラントでの課題とその対応 |
|
第4節 | 木質バイオマスガス化発電システム |
〔1〕 | アップドラフト式木質バイオマスガス化炉 |
1 | アップドラフト式木質バイオマスガス化システムの特長 |
1.1 | アップドラフト式ガス化炉 |
1.2 | 高いエネルギー効率 |
1.3 | シンプルな機器構成 |
1.4 | 木質原料の条件 |
2 | ガス化発電システムの概要 |
2.1 | ガス精製設備 |
2.2 | タール含有排水処理設備 |
2.3 | 発電システムの実施例 |
3 | 化石燃料代替用ガス化炉としての実施例 |
4 | バイオオイルとしての重質タール増産 |
〔2〕 | ロータリーキルン式ガス化炉 |
1 | ロータリーキルンとは |
2 | ガス化炉としてのロータリーキルン |
3 | ロータリーキルンガス化炉設計上の留意点 |
3.1 | 処理能力と充填率 |
3.2 | 滞留時間 |
4 | ロータリーキルンを使用したガス化発電システムの例 |
|
第5節 | 木質バイオマス発電の将来に向けて |
〔1〕 | 進歩する木質バイオマスの燃焼技術〜中小規模のボイラ燃焼システムを中心に〜 |
1 | 木質燃料の約8割は熱供給に向けられている |
2 | バイオマスによる熱供給なら化石燃料と対抗できる |
3 | 木質燃料のチップ化、ペレット化、トレファクション |
4 | 改善著しい木質焚きボイラの性能 |
5 | 最新のバイオマスボイラの仕組み |
6 | 目指すべきは分散型熱電併給 |
〔2〕 | FIT制度における木質バイオマス発電の買取価格に関する考察 |
1 | FITとは何か |
2 | 木質バイオマス発電のFIT制度設計における論点 |
3 | FIT買取価格の設定方法 |
3.1 | FITにおける内部収益率の考え方 |
3.2 | 調達委で議論された木質バイオマス発電のキャッシュフローと問題点 |
4 | 買取価格以外の論点 |
4.1 | 設備投資等の他の補助金との重複問題 |
4.2 | 不透明な未利用材チップ価格 |
4.3 | 設備投資補助金とチップ価格を補正した場合の買取価格 |
|
第6章 | メタン発酵発電システム |
第1節 | メタン発酵発電システムの原理と特長 |
1 | メタン発酵の原理と種類 |
1.1 | メタン発酵の原理 |
1.2 | メタン発酵の各種方式 |
1.3 | 日本のメタン発酵施設の現状 |
2 | メタン発酵発電のプロセス |
2.1 | メタン発酵発電のプロセス |
2.2 | メタン発酵の原料とプロセスの特長 |
3 | バイオガス発電 |
3.1 | バイオガスの性状 |
3.2 | バイオガスの利用用途 |
3.3 | バイオガス発電 |
3.4 | FIT制度とバイオガス発電 |
4 | メタン発酵発電施設の例 |
5 | メタン発酵の特長と期待 |
5.1 | メタン発酵の特長と発電量の期待 |
5.2 | メタン発酵普及への課題 |
5.3 | メタン発酵発電とエネルギー利用・肥料利用への期待 |
|
第2節 | 各社のメタン発酵発電システム(発酵、ガス精製など) |
〔1〕 | メタン発酵の運転管理指標と「バイオ天然ガス化」 |
1 | メタン発酵施設 |
1.1 | 特長 |
1.2 | 実績 |
1.3 | 日田市バイオマス資源化センター |
2 | 「バイオ天然ガス化」施設 |
2.1 | 特長 |
2.2 | 精製原理 |
2.3 | 実績 |
〔2〕 | 高速メタン発酵システムと発電の工夫 |
1 | 高速メタン発酵システム |
1.1 | 担体充填型発酵槽 |
1.2 | アンモニア濃度制御 |
1.3 | 投入負荷量制御 |
1.4 | 各種廃棄物での分解性能 |
2 | 発電装置 |
2.1 | ロータリーエンジン発電装置 |
2.2 | ハイブリット燃料電池 |
〔3〕 | 黒部市下水道バイオマスエネルギー利活用施設整備運営事業の紹介 |
1 | 黒部市下水道バイオマスエネルギー利活用施設整備運営事業の概要 |
1.1 | はじめに |
1.2 | 事業の概要 |
2 | 施設の特徴 |
2.1 | メタン発酵設備(下水道汚泥と他バイオマスとの混合消化) |
2.2 | マイクロガスタービンによるバイオガスの効率的利用 |
2.3 | 足湯(バイオマス事業体感施設) |
〔4〕 | 新しい生ごみメタン発酵発電システム事業について |
1 | 長岡市における「生ごみを利用したバイオガス化プラント事業」 |
2 | 施設概要 |
2.1 | 施設概要 |
2.2 | 処理工程 |
3 | 施設の特長 |
3.1 | ダイナミキサー BB(竪型2段インペラ式攪拌機) |
3.2 | 生物脱硫設備 |
3.3 | ガスエンジン発電設備 |
〔5〕 | 畜産廃棄物によるメタン発酵発電システム |
1 | システムの概要 |
2 | FIT制度を受けた新たな取り組み |
|
第7章 | 廃棄物による発電システム |
第1節 | 廃棄物による発電システムの現状と課題 |
1 | 廃棄物発電とは |
1.1 | 廃棄物焼却発電 |
1.2 | RDF発電 |
1.3 | 熱分解ガス発電 |
1.4 | メタン発酵ガス発電 |
1.5 | 埋立て地ガス発電 |
2 | 廃棄物系バイオマスの処理状況 |
2.1 | 一般廃棄物(ごみ)の処理状況 |
2.2 | 産業廃棄物の処理状況 |
3 | 廃棄物発電の現状 |
3.1 | ごみ(一般廃棄物)発電の状 |
3.2 | 産業廃棄物発電の現状 |
4 | わが国の廃棄物処理政策の経緯 |
4.1 | 一般廃棄物分野 |
4.2 | 産業廃棄物の分野での熱回収への取り組み |
5 | 課題 |
5.1 | 廃棄物処理の優先順位 |
5.2 | 物質循環と低炭素化(容器包装リサイクル法とごみ発電) |
5.3 | 食品リサイクル法とメタン発酵 |
5.4 | ごみ焼却とメタン発酵のコンバインド化 |
5.5 | 廃棄物発電におけるエネルギー変換効率の向上 |
5.6 | これからのあるべき姿:廃棄物発電地域エネルギーネットワーク構想 |
|
第2節 | 廃棄物焼却炉・ガス化溶融炉システムにおける高効率発電の技術動向と課題 |
1 | 廃棄物発電技術に関する歴史的検証 |
2 | 将来展望と課題 |
|
第3節 | 各社の廃棄物焼却炉、ガス化溶融炉による発電 |
〔1〕 | シャフト炉式ガス化溶融炉による高効率発電 |
1 | シャフト炉式ガス化溶融炉の特長 |
2 | 発電効率に影響する技術要因分析 |
2.1 | 発電効率向上に資する技術要因 |
2.2 | 各技術要因の影響評価 |
3 | 発電効率向上技術の実機適用事例 |
3.1 | 高温・高圧ボイラの採用事例 |
3.2 | 水冷式復水器等の改善技術の実機適用事例 |
〔2〕 | 高効率廃棄物発電とコスト低減への取り組み |
1 | 低空気比・低NOx炉への挑戦 |
2 | 無触媒脱硝の高度化 |
3 | カセイソーダ噴霧の適用による高効率有害ガス除去装置 |
4 | ガス化溶融炉におけるボイラの高温化と実施例 |
5 | ごみ処理施設の標準化の推進 |
6 | 標準化シリーズの発展 |
6.1 | 基本仕様の進化 |
6.2 | 客先ニーズに合わせた設計 |
7 | NIMBY施設の脱却〜防災拠点の中心施設としての清掃工場 |
〔3〕 | ストーカ炉における高効率発電技術 |
1 | 燃焼装置 |
2 | 自動燃焼制御 |
3 | 熱回収技術 |
3.1 | 高温高圧ボイラ |
3.2 | 低温エコノマイザ |
4 | 排ガス処理技術 |
4.1 | 高効率無触媒脱硝 |
4.2 | 高性能乾式排ガス処理 |
〔4〕 | 各種焼却炉における燃焼装置およびボイラ技術 |
1 | 一般廃棄物処理施設 |
1.1 | 燃焼装置 |
1.2 | ボイラ |
2 | 産業廃棄物処理施設 |
2.1 | 燃焼装置 |
2.2 | ボイラ |
3 | 今後の動向 |
3.1 | 燃焼装置 |
3.2 | ボイラ |
〔5〕 | 流動床式ガス化溶融炉と高効率発電の取り組み |
1 | 流動床式ガス化溶融炉の概要 |
1.1 | 流動床式ガス化溶融炉の特長 |
1.2 | システムフロー |
1.3 | 流動床式ガス化炉の構造 |
1.4 | 旋回溶融炉の構造 |
2 | 実績炉の状況 |
2.1 | 稼働実績 |
2.2 | 施設の安定性 |
2.3 | 溶融スラグ品質と溶融飛灰性状 |
2.4 | エネルギー回収性 |
〔6〕 | 流動床式ガス化溶融炉による高効率発電技術と工夫 |
1 | 流動床式ガス化溶融炉の納入実績および特長 |
2 | 安定運転実績とそれを支える技術 |
2.1 | 安定したガス化 |
2.2 | 溶融炉での安定出滓 |
2.3 | クリンカ・ダスト付着対策 |
3 | 発電高効率化のための設備面での取り組み |
3┃ | 低空気比高温燃焼 |
3.2 | テールエンドボイラ |
3.3 | 高効率乾式排ガス処理 |
3.4 | 排水リサイクルシステム |
4 | 余剰電力量増加のための操業面における取り組み |
4.1 | 取り組み内容 |
4.2 | 改善効果 |