木質バイオマスガス化発電について / 熱分解, ガス化, 炭化, 半炭化

日本国内での木質バイオマスの発電は、殆どが直接燃焼方式です。この方式は、木材チップを燃焼し加熱蒸気を発生させ蒸気タービンを回し発電します。
他の木質バイオマスの発電方法としては、ガス化発電とORC発電があります。その内、ガス化発電は原料の木材を熱分解しガスを生成製造しガスエンジンで発電します。EUではこのガス化発電は一般的ですが、日本国内では普及していません。その理由のひとつが原料の木材チップの含水率です。例えばEUでは木材原料の規格がありその規格の木材チップの含水率は12～18％程度に抑えられています。熱分解ガス化ではこの含水率の影響は大きくガス化の効率が悪くなります。
ガス化発電は Combined Heat and Power (CHP)　「熱源供給システム」であり、発電と同時に、ガス化装置及びガスエンジンから発生する熱の利用ができます。又、ガス化発電は本来発電効率が良く小規模発電としての位置づけができます。一方、直接燃焼の蒸気タービン発電は大型でないと設備が成り立ちません。
日本国内での電力買取制度（FIT）は発電重視のためEUとは異なり熱利用、CHPシステムが普及していません。EU内では、発電と一緒にCHPが義務付けされている国があります。
国内の木質バイオマス発電の原料である木材チップは、FITの影響もあり原料供給が足りず海外から輸入に頼らざるを得ないのが現状です。
大規模な蒸気タービン発電が主流の日本国内で、小規模なガス化発電、ORC発電が普及するには、効率の良い経済性があるシステムの構築が必要です。

弊社では、EITA グループ と共同で木質バイオマスのガス化発電のシステム構築を行なっています。それは発電規模は小規模でも採算が合うシステムです。このシステムでは、熱分解装置 Biogreen は使用しません。CEGOBIE の 木材専用ガス化装置 Gasifier を中心とした発電設備です。又、この CEGOBIE は ORC発電システム も構築できます。

一方、熱分解装置 Biogreen は原料の炭化、半炭化には最適です。低温熱分解による炭化物生成による原料の炭化、半炭化で単位重量当たりの熱量を大きくでき、輸送コストを安価にでき貯蔵場所を小さくできます。もちろん燃焼効率が増すため発電効率が良くなります。

COGEBIO はバイオマス、廃棄物のガス化エネルギー利用に特化した会社です。

次回に続きます。

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炭化、半炭化