木材加工業や化学工業では、マテリアル利用を優先させ、エネルギー利用を最後におくことで、より多くのCO2が削減される。建造物の分野で断熱など省エネの難しい建物でバイオマスが使われる。発電の分野では、バイオマスはもっぱら調整の役を担うことになる。荷時間は減少するが、必要に応じて熱供給を切り離して運転することが多くなる。風力や太陽光の電気はバイオマスのそれよりも安くなるから、バイオマスの発電プラントは弾力的に電気を生産することになる。した見通しのうえに、2020年から2050年までのエネルギー源としてのバイオマスの利用の推移を図1のような模式図にまとめている。木質バイオマスの効率的でフレキシブルな利用:熱電併給と熱のネットワーク風力や太陽エネルギーに由来する電力は1日のうちでも絶えず変化するし、季節的な変動も無視できない。調整電源としてのバイオマスの役割は、風の吹かないときや、太陽光が利用できないときに発電することだが、これを発電専用のバイオマスプラントでやろうとすると、発電時間が細切れになるうえに、年間の稼働時間も大幅に減ってプラント経営はすこぶる不安定になってしまう。この場合の一つの解決策は、一つのプラントで熱と電気の両方を生産する「熱電併給」のCHPプラントを導入することだ。このタイプの施設は発電専用のプラントよりもずっと熱効率が高いうえに、熱と電気の生産比率を一定の範囲内で変えることができる。問題は熱需要の時間的な変動パターンにも一定の規則性があるから、電力サイドの都合だけで熱電比率を勝手に変えるわけにはいかない。ここで登場するのがバッファータンクとも呼ばれる蓄熱槽だ。電気を蓄えるのは相当な難事だが、冷暖房や給湯に使う熱なら温水の形で比較的簡単に蓄えられる。変動電源から大量の電気が流入している間は、発電を止めてせっせと熱をつくり蓄熱槽にためておく。変動電源からの電気が途絶えたら、熱生産を減らして全力で発電する。熱需要のほうはバッファータンクに蓄えられた熱で何とか対応できるだろう。熱の需要は概して小規模であちこちに分散していることが多い。これまでに設置された熱供給専用のプラントの大部分が小型で占められているのはそのためだが、今後とくに要求されるのは、これらの装置でも必要に応じて発電できるようにしておくことだ。大掛かりなCHPよりも分散型の小規模CHPのほうがフレキシブルな対応に向いている。極端なケースではあるが、マイクロCHPが各戸に導入されれば、世帯単位で相当程度まで調整できるようになるだろう。その一方で、今回の成果報告書では熱供給ネットワークの活用が繰り返し強調されている。人口の密集した場所であれば、比較的大型のCHPプラントで集中的に熱を生産し、パイプを通して冷暖房・給湯用の熱を近隣の住宅や事業所に送ることができる。一般に「地域熱供給」と呼ばれるシステムだが、個別的な熱供給に比べてエネルギー効率が一段と高く、その分CO2削減効果も大きい。このシステムのもっと大きな利点は、地域にあるさまざまなエネルギー資源を束ねて利用できることだ。大型のボイラが入っていれば低質のバイオマスや家庭ごみも燃料として使えるだろう。焼却炉や工場の廃熱を有効に利用する道もあるし、太陽熱の取り込みやヒートポンプの大掛かりな導入も十分に考えられる。電気や有効な熱に変換できるエネルギーのポテンシャルは一挙に拡大するだろう。熱源の多様化はそれ自体でバランスの取れたエネルギーの流れを生み出すが、これに加えて、高性能の貯熱槽を設置したり、ピークロード対応のボイラを導入すれば、変動電源の弱点を相当程度カバーできるのではないか。成果報告書には図2のような模式図が載せられている。むすび『2030年の電力』は空想の産物ではない。ここに描かれている「トレンド」は現実に生起し始めている事実であり、ここに言及されている「技術」の多くはすでに実用化の域に達している。日本でも近い将来同じような状況が生まれてくるだろう。提言の多くは傾聴に値すると思う。木質バイオマスの役割に関しては筆者に多少の異論がある。2030年まで限って言えば、都市部などで変動電源の欠陥をカバーする主役は天然ガスによる分散型のCHPになるだろう。天然ガスのパイプが敷設されていない中山間地では、バイオマスを軸にした分散型のCHPと、さまざまな熱源を組み込んだ地域熱供給型のCHPが一番有望だと思う。燃料用木質バイオマスの欠点としてしばしば指摘されてきたのは、調達コストが高いことと利用可能な資源量に厳しい限界があることだ。これをそのまま鵜呑みにして、声高に強調するのはいただけない。出てくる残廃材や副産物である。エネルギーとして利用されなければ、一般廃棄物ないしは産業廃棄物としてコストをかけて処分するしかない。した副産物や残廃材を大量に集めようとすると、調達コストは一挙に跳ね上がるが、発生した地点の近くで利用するなら、集荷コストは低く抑えられる。バイオマスのエネルギー利用は地域の林業・林産業、さらには自然管理と切り離したら経済的にまず成り立たない。その一方で地域の林業・林産業はエネルギー利用に支えられて自らの市場競争力を強化することができる。木質バイオマスの利用可能量に限界があるにしても、今の時代は地域のエネルギー需要が年々増えるような状況ではない。これからは省エネの進展や人口の減少でエネルギー需要はむしろ減っていく可能性が高い。地場のエネルギー資源をうまく取り込んでいけば、地域のエネルギー需要を永続的に満たしていくこともできるだろう。『2030年の電力』を読んでいて、一寸気がかりだったのは、風力や太陽光で安い電気が生産できるようになれば、電力から熱または輸送燃料への変換が進み、バイオマスの役割は縮小する、という記述である。確かにこうした変換の技術的な可能性は否定できないが、どれでも簡単にできるというわけではない。成果報告書から借用した表1からも明らかなように、熱供給や自動車燃料の分野で化石燃料1単位を代替するのに必要な電気量は技術によって大差がある。電気でヒートポンプ稼動させて熱を取るのはすこぶる効率的だが、電気ボイラや電気からつくられたガスで熱を生産するとなると、効率は格段に悪くなる。Power-to-heatの変換でバイオマスが担ってきた役割の一部が不要になるにしても、決して全部ではない。両者が共存できる均衡点が必ずあるはずだ。一つ言及しておきたいのは、太陽熱を直接取り込む太陽集熱器のことである。早くから市販されていたもののあまり普及しなかった。欧州では、この機器を単独に設置するのではなく、集められた熱をバイオマスボイラに付設されたバッファータンクに入れて運用するのが一般化している。協働することでより大きな成果がもたらされる一例と言えよう。本稿の初出は、週刊ウェッブ誌『環境ビジネスオンライン』に三回に分けて掲載したものである(7月3日、10日、19日付)。レポートに関する質問、疑問等ございましたら、当ホームページのお問い合わせフォームより、お問い合わせください。Reserved.トップへ戻る。