地域自立システム化実証事業 事業性評価(FS)

参考資料 3
バイオマスエネルギーの地域自立システム化実証事業
地域自立システム化実証事業
事業性評価(FS)
2014年11月12日(水)
独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
新エネルギ 部 バイオマスグループ
新エネルギー部
バイオマスグル プ
1. 事業概要
研究開発の目的
・再生可能エネルギーの導入は、政府が主導して取り組むべき課題
の1 として位置付けられている
の1つとして位置付けられている。
・バイオマスエネルギーの利用拡大を推進するためには、熱利用を
有効に図り効率良く運用する地域の特性を活かした最適なシステ
ム化が必要である。
・バイオマスエネルギー利用に係る個別技術の指針、対象地域が
自立できるシステムとしての導入要件の策定、これらにもとづいた
実証事業と、抽出された 技術課題の要素技術開発を実施する
ことで バイオマスエネルギーの健全な導入促進に資する
ことで、バイオマスエネルギ
の健全な導入促進に資する。
プロジェクトの規模
・事業費総額
107.5億円(予定)
・NEDO予算総額
72.5億円(予定)
・実施期間
平成26 ~ 32年度(7年間)
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2. 研究開発の内容
研究開発の内容
究開発 内容
(1) バイオマスエネルギー導入に係る技術指針・導入要件の策定
(平成26 32年度)
(平成26~32年度)
バイオマス種(木質系、湿潤系、都市型系、混合系等)ごとに設備
機器の技術指針を策定し、システムとしての導入要件を整理する。
(2) 地域自立システム化実証事業
公募範囲
・事業性評価(FS)
事業性評価(
) (平成
(平成26~27年度)
年度)
実証事業への参画を希望する事業者を公募し、技術指針・導入要件に
合致する事業者の事業性評価(FS)を実施する。
・地域自立システム化実証
地域自立シ
ム化実証 (平成28~32年度)
(平成28 32年度) ※FS提案の範囲
バイオマス種(木質系、湿潤系、都市型系、混合系等)ごとに、FSに
おいて事業性があると評価できた事業の実証事業を実施する。
(3) 地域自立システム化技術開発事業(平成27~32年度)
事業性評価(FS)や実証事業の中に技術開発課題が抽出された場合、
必要に応じて要素技術開発を実施する。
※ 事業性評価(FS)は、計画している実証事業をFS提案の範囲とする。
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3. 成果適用のイメージ
平成26年度
・過去の実証事業の検討
・ヒアリング調査 等
① 技術指針,導入要件
(1) 技術指針、導入要件の策定
公募範囲
・地域実証に向けた事業性評価(FS) 技術指針,導入要件を反映
② 事業性調査結果による選定 FS提案の範囲
提案 範
平成28
~32年度
・地域自立システム化実証
事業者
③ バイオマスエネルギーの
地域自立システムの検証
平成27
~32年度
④ 実証事業評価
協力者
地方自治体
方自治体
メーカー等
大学等
平成27~32年度
平成26
~27年度
(2)地域自立システム化実証事業
実証事業の成果を技術指針,導入要件への反映
適用検討
(3) 地域自立システム化技術開発
・要素技術の開発を実施
抽出された要素技術の課題
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4. 実証事業例
実証事業例
大規模需要先との連携
大規模製材所
森林資源
地域外へ
廃材・端材等
中間土場
草本系資源
製紙工場
間伐材・未利用材
本事業の範囲
燃料化工場
(チップ,ペレットなど)
バイオマス発電所
バイオ燃料
地域需要の集約化
ボイラ
FIT発電事業(対象外)
石炭火力発電所
農業施設
発電機
病院・介護施設 等
バイオマス混焼
地域外より
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5. 全体スケジュール
年度
技術指針
技術指針・
導入要件の策定
に関する検討
H26
(2014)
H27
(2015)
H28
(2016)
策定
H31
(2019)
H32
(2020)
技術指針・導入要件の最新情報を反映した更新
(技術開発動向、原料流通量等の総合調査を含む)
1回目
2回目
3回目
以降
地域自立システム化
技術開発事業
H30
(2018)
<本実証事業 (H26~32年度)>
公募範囲
地域自立システム化
実証事業
H29
(2017)
FS提案の範囲
FS
反映
実証
設計・建設
運転・改良
実証
FS
設計・建設
計 建
FS
運転・改良
転 改良
実証
設計 建設
設計・建設
運転 改良
運転・改良
要素技術開発
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6. 実施例(木質系バイオマス)(1/2)
既存の大型需要先を核に安定な需要先の確保が鍵である
安定した品質の燃料
(ペレット化)
ペレット製造規模
2~3万t/年
安定した大規模な
エネルギー需用
大規模需要先との連携地域外へ
大規模製材所
小規模では
森林資
源
熱需要無し
廃材・端材等
廃材
端材等
中間土
場
草本系資
源
地域需要の集約化
燃料化工場
本事業の範囲(チップ,ペレットなど)
ボイラ
農業施設
安定した熱需要など
の規模拡大 が望まれる
製紙工場
間伐材・未利用材
発電機
バイオマス発電所
バイオ燃
料
FIT発電事業(対象外)
(
)
石炭火力発電所
病院・介護施設 等
安定運転のため
ペレットを指向
・核となる燃料化設備および需要先の集約化が求められる
・大規模な需要先との共生による需給安定化が望まれる
発電効率
約20%
バイオマス混焼
排熱の有効利用が可能なことが
効率向上に重要である
規模拡大・
機械化によるコスト
ダウンと材料確保が求められる
安価な安定した木材供給
森林経営の大規模化・機械化
発電効率
約40%
地域外より
焼却灰処理
(バイオ供給設備のみ) ・リサイクル(肥料 等)
設備費安価
・設備費が安価(発電設備、環境装置、送電線が既設)
・設備費が安価(発電設備
環境装置 送電線が既設)
・発電効率が高く、最も効果的な利用方法
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6. 実施例(木質系バイオマス)(2/2)
木質系バイオ ス
木質系バイオマス
・ 木質系バイオマスについては、FIT施行以降、相次ぐ事業者の参入によって、原料
の確保が難しくなってきている。
・ よって、大規模・安定的に原料を確保するために、木材の集約基地を設置するなど
山から木材を出してくる工夫が求められる。
・ また、事業として成立するためには、事業規模を拡大することで、全体のコストダウン
を図ることが有効である。ペレット製造規模では年間2~3万トン程度が想定される。
・ 木質バイオマスのエネルギー利用方法は複数あるが、ボイラによる熱利用、蒸気
タービンによる発電が主流である。
・ エネルギーの利用先としては発電所や製材所等が候補となるが、供給側の規模に
合わせて、大規模にエネルギーを消費する施設と連携し、需要と供給を安定させる
ことが求められる。
・ エネルギー利用先では、エネルギー変換した際に発生する熱を有効活用することが
事業が成り立つ鍵となる。
共通して留意すべき事項
・ バイオマスエネルギー利用事業については、複数の省庁に渡って関連する法規が
あり、手続きが複雑なため、熟知している必要がある。
・ 導入の際のエンジニアの不足している現状もある。
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7. 実施例 (湿潤系、都市型系、混合型バイオマス)(1/2)
発電効率
約40%
集約による規模拡大
(畜糞系バイマス 300頭 規模)
<燃料化>
石炭火力 混焼
畜産廃棄物
< 国交省>
下水処理場
下水汚泥
<環境省>
都市ごみ系
集約化・大規模化
廃棄物輸送
(法規制など)
(需給調整手段の確保)
肥料
メタン発酵
食品工場系
残渣物
需要変動対策
<バイオガス製造>
事業系
家庭
<農水省/環境省>
<農水省>
排水処理
<エネルギー変換>
温室・養殖 等
病院 等
熱
工場 等
ボイラ コージェネレーション
コストダウン
高効率化
・ガスエンジンの安定長時間運転の信頼性が重要である
・長期安定操業のための保守体制が重要である
電力
本事業の範囲
大規模需要先との連携
安定した大規模
エネルギ 需要が望まれる
エネルギー需要が望まれる
・湿式メタン発酵:液肥の利用先確保が必須である
・排水処理の所内動力削減が重要である
排熱の需要先の確保・
集約化が重要である
「
メタン発生量の安定化」および「
規模拡大による
経済性向上」のために複合処理が重要である
複合処理による規模拡大
季節による
(都市系バイオマス処理量 50t/日規模) 発生ガス量変動
効率的な廃棄物処理とメタン発酵
のために集約化が必須である
メタン発酵による廃棄物処理を主体にしたエネルギ 利用が必須
メタン発酵による廃棄物処理を主体にしたエネルギー利用が必須
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7. 実施例 (湿潤系、都市型系、混合型バイオマス) (2/2)
湿潤系バイオ ス
湿潤系バイオマス
・ 家畜のふん尿等の湿潤系バイオマスの利用については、メタン発酵によるガス化が
主流である。
・ 湿潤系バイオマスの利用においても、事業として成り立つには規模拡大によって
経済性を向上させることが重要である。畜ふん系のメタン発酵の場合は、 (肉牛)
300頭規模以上が必要の模様である。
・ 木質系と同様にエネルギー変換する際の熱を活用できるかが事業の鍵となる。
・ また、畜ふん系の湿式メタン発酵の場合は、副成物である液肥の利用先を確保する
ことが重要であり 畑作などの年間を通じて大量の液肥需要が求められる 余剰分
ことが重要であり、畑作などの年間を通じて大量の液肥需要が求められる。余剰分
の液肥は廃水処理を行う必要があり事業性を著しく阻害する。
(具体的には畑作地帯が望ましい。)
都市型系バイオ
都市型系バイオマス
・下水汚泥や、都市ごみ等の都市型系バイオマスについては「メタン発生量の安定化」
および「規模拡大による経済性向上」のために複合処理が重要である。単独では事業
および
規模拡大 よる経済性向 」
複合処
重要 ある。単独
事業
として成立しなくても、従来は産廃処理費を払って処理していたものをエネルギー利用
することが可能となり、事業の経済性を向上させるケースもある。
・ また
また、規模の拡大のために、湿潤系バイオマスと複合して処理することで、
規模の拡大のために 湿潤系バイオマスと複合して処理することで
規模の拡大 → 経済性の向上 につながる可能性がある。
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8. ご案内
・ 本資料で示した実施例はあくまで参考であり、公募の要件とする
ものではありません。
・ 今回の公募は、事業性評価(FS)および実証事業まで含めてご
提案を頂き、採択された場合は事業性評価(FS) の契約を行い、
事業性評価(FS) 結果をステージゲート審査して、通過した案件が
結果をステ ジゲ ト審査して 通過した案件が
実証事業に進めます。
・ 本公募開始前までは
本公募開始前までは、提案内容についての事前相談をお受けし
提案内容についての事前相談をお受けし
ます。
事前相談の問い合わせ先
独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)
独立行政法人新エネルギ
産業技術総合開発機構(NEDO)
新エネルギー部 バイオマスグループ
ml‐[email protected]
FAX:044‐520‐5275
神奈川県川崎市幸区大宮町1310 ミューザ川崎セントラルタワー18F
http://www.nedo.go.jp/koubo/h26_list_01_03.html
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