■特集:木質バイオマス発電の進展
○木質バイオマス発電の技術動向/産業総合研究所/平田悟史
バイオマス発電と廃棄物発電をあわせた国内での2005年度の導入実績は、一次エネルギー供給の0.4%に相当する。もし国内にある木質バイオマス資源で利用可能なものをすべて利活用したならば、日本の一次エネルギー供給の約5.8%に相当する数値が出る。この数字は現在熱利用されている分も全て発電に回すと仮定した場合なので、現実的な値とはいえないが、国内の木質バイオマス資源の量を知る上で目安になると思う。木質バイオマスを燃料として発電する方法は大きく分けると3つあり、本稿ではその技術概要と最近の動向について紹介をしていく。
○炭化ガス化ガスエンジン発電システムの開発/電力中央研究所/大高 円・芦澤正美/関西電力/藤本 勲・菊岡泰平
電中研と関西電力(株)は、平成18年度に共同研究を開始し、既設のバイオマス炭化試験設備にガスエンジン発電実証試験設備を追設し、各種バイオマスの炭化ガス化ガスエンジン発電試験を行い、発電率20%を超える高効率発電実証運転に成功した。本試験設備の概要および木質系バイオマスを燃料とした試験結果をここに報告する。
○西条発電所における木質バイオマス混焼発電/四国電力/山本 暁
四国電力(株)では環境問題への積極的な取り組みを推進している。その一環として、大気中のCO2を増加させない「カーボンニュートラル」と呼ばれる木質バイオマスの混焼発電の可能性について、石炭火力発電所である西条発電所において平成13年からFSを開始した。平成15年には石炭と木質バイオマスの混焼試験を実施し、その結果を踏まえて既存の火力発電設備はそのままに、木質バイオマスの受入・貯蔵・排出設備のみを新設して平成17年度から事業用火力としては日本初の木質バイオマス混焼発電の本格的な運用を開始した。
○内部循環流動床ボイラーによる木質バイオマス燃焼発電施設/荏原製作所/岡本晃靖
当社の内部循環流動床ボイラは、旋回流型流動床焼却炉技術をベースとして、両サイドに緩やかな流動をする循環層を配置し層内電熱管を設けたボイラである。活発な流動層と緩やかに流動する移動層・循環層を組み合わせているため、“流動床”ボイラと称している。90年代には主に産業廃棄物焚き、タイヤ焚きボイラとして利用されたが、21世紀になると京都議定書に基づく温室効果ガス削減目標のため、および原油価格の高騰に伴い、製紙会社の燃料転換を中心として、木質バイオマス焚きのニーズが高まってきた。
○木質バイオマスガス化発電・熱供給システム/川崎重工業/平田悟史
当社では市場結果と、海外での技術開発動向の調査結果を合わせ以下の4つのようなコンセプトの製品を開発した。(1)1日1〜10tの木質バイオマスを燃料として50〜500kWの発電とそれ以上の出力の熱供給を行う発電・熱供給システム(コージェネレーション設備)。(2)設備の起動時間が短く、昼間だけの運転に対応できること。(3)設備について資格や専門知識がない人でも容易かつ安全に運転ができ、操作に人手がかからないこと。機器構成がシンプルで、設備コストおよびメンテナンスコストが低いこと。さらに、長期間安定して運転ができ、かつ運転やメンテナンスに手間がかからないように改良を行い、現在に至っている。
○アップドラフトガス化技術とガス利用の現状/JFE環境ソリューションズ/齋藤洋平
近年、バイオマスはそれが持つ「自然循環による再生可能資源」「カーボンニュートラル」といった特性によって、地球温暖化抑止、循環型社会形成、農林産業の活性化に有効であることから注目されている。当社では2003年にデンマークのバブコック&ウィルコックスフェルント社より、木質バイオマスを利活用した発電を目的とした「JFE-フェルント式木質バイオマスガス化発電システム」を技術導入した。本報告書ではその技術概要、特徴と現在の定期用例および今後の展望について述べる。
○木質バイオマスガス化発電施設/中外炉工業/平田大記
中外炉工業(株)は平成14年度のNEDOとの共同研究で日本初の実機規模のバイオマスガス化コージェネレーションシステムを山口市で立ち上げ、実用化、小型化の研究開発と着実な成果を上げている。このシステムは、外熱式多筒型キルンをガス化炉に使用して熱分解ガスを生成し、これをガスエンジンに運ぶことにより熱電を供給する設備であり多種多様なバイオマス原料の受入を可能にしている。また、熱分解ガス中に含まれるタールの問題については、微量の酸素供給により高温下で熱分解するガスの改質工程を設け、クリーンなガスの生成に成功した。
○マイクロパイロットガスエンジン/新潟原動機/後藤 悟
最近、都市ゴミや木屑の熱分解ガスを燃料とする発電に関する研究が活発である。熱分解ガスは、ガス変換方式および廃棄物の種類・性状、ならびにプラント運転条件の違いにより、その組成や発熱量が異なる。当社では熱分解ガスのみでエンジン起動、発電運転ができる燃焼方式を考案し、数例の熱分解ガスによる発電事例の経験を持つ。本稿では、燃焼方式の紹介と熱分解ガスによる発電事例に基づき、エンジン運転および燃焼技術について記述する。
■解説
○社団法人日本産業機械工業会における調査の紹介/日本産業機械工業会
■製品技術
○エレクトロダイナミック方式ダストモニター/関西オートメイション/木村達次
○オンライン濁度/SSセンサー/セントラル科学/寺沢 啓
■研究室紹介
○(独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 浄化機能促進グループ/産業技術総合研究所/辰巳憲司
■連載
○海外でのプラント建設経験 11
「イ・イ戦争」のミサイル飛び交う下、イラクでのボイラ建設/若村保二郎
○汚泥の処理・3Rに関するQ&A 5
現場における課題と対策 4 その1/日本産業機械工業会/名取 眞
○消えゆくアラル海を追いかけて 4
ベレケ村の自然とくらし/京都学園大学/石田紀郎
■連載コラム
○本物の信頼を求めて/山口 真奈美
○映像の楽しみ方/HST
■製品ガイド
○脱臭装置/編集部
■News & Products
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