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バイオマスとは−木質−

最終更新日：2016年7月22日

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  セルロースは『植物について』のページの『セルロース・リグニン・ヘミセルロース』を参照。
• 木材は『原料資源』の『木材』を参照。

• 木質バイオマスの『リンク』はこちらを参照。

【2013】

• NEDO（HP/2013/8）による『バイオマス賦存量・有効利用可能量の推計』の中の『森林バイオマス 林地残材』から
  

  図1-1.　伐採された木の、利用部分、残材部分 NEDO（HP/2013/8）による『バイオマス賦存量・有効利用可能量の推計』の中の『森林バイオマス 林地残材』から 　元図は岩手・木質バイオマス研究会による。

【2011】

• 中国経済連合会による『中国地域における木質バイオマス利活用の現状と課題に関する調査』（2011/2）から
  

  図3 木質バイオマスの種類 （出典）林野庁「木質バイオマスの新利用技術アドバイザリーグループ第１回会合資料」	図4 木質バイオマスの賦損量と利活用状況（2008年） （出典）バイオマス・ニッポン総合戦略推進アドバイザリーグループ第12回会合資料
  図11 木質バイオマス利活用技術の体系・種類	図16 林地残材の賦存量 （出典 NEDO バイオマス賦存量／利用可能量の推計〜ＧＩＳデータベース〜)
  中国経済連合会による『中国地域における木質バイオマス利活用の現状と課題に関する調査』（2011/2）から

【2010】

• 井上？（2010）による『林地残材賦存量、利用量の整理』から　　
  

  林地残材賦存量、利用量の整理 林地残材等の定義、出典等（参考） 利用／ 未利用 名称 定義 値 値の 年次 出典 計算方法 利用 主伐材 − 1,305万m3 2007年 森林・林業白書（平成21年度） 丸太生産量（1,842万m3）から間伐材利用料を引いた値 間伐材利用量 − 537万m3 2007年 森林・林業白書（平成21年度） 丸太材積に換算した値（推計値） 林地残材（利用） 立木を伐採した後の林地に残されている根株、枝条等のうち、利用を目的に工場に搬入されたもの 20.7m万3 2007年 森林・林業白書（平成21年度） − 未利用 切捨間伐材 未利用間伐材 174万t（387万m3） 2006年 林地残材賦存量・利用可能量の推計方法（NEDO、2006改訂） 間伐材積×未利用間伐材率（54％） 林地残材 末木、枝条、根元部 161万t（358万m3） 2006年 林地残材賦存量・利用可能量の推計方法（NEDO、2006改訂） （素材需要量÷利用率）×林地残材率 林地残材 − 370万t（822万m3） 2005年 バイオマス・ニッポン総合戦略 − − 800万t（1,788万m3） 2010年 2010/8/27　第3回バイオマス活用推進専門家会議　資料2 農水省推計 − 3,000万m3 − 2010/6/8　第3回国産材の加工・流通・利用検討会　資料5（別紙） − ※単位換算（t）→（m3）：重量÷0.45（針葉樹の気乾比重平均値）） ※林地残材の定義（林野庁）：立木を丸太にする際に出る枝葉や梢端部分、森林外へ搬出されない間伐材等、通常は林地に放置される残材　 井上？（2010）による『林地残材賦存量、利用量の整理』から

【2008】

• 林野庁研究・保全課による『木質バイオマス技術分類と利用事例』（2008/5/20）から
  

  森林資源活用型ニュービジネス創造対策事業に関する技術の分類 林野庁研究・保全課による『木質バイオマス技術分類と利用事例』（2008/5/20）から

【2006】

• 遠藤（2006/2）による『木質バイオマスのエネルギー利用−その動向と課題−』から
  

  表 1 木質バイオマスの種類 製材工場等残材 製材工場、合板工場、プレカット工場等の製造工程で発生する端材、樹皮等。 建設発生木材 建築物等の建築、改築または除去に伴い発生する木くずで、型枠、足場材、内装・建具工事等の残材、伐根・伐採材、木造建築物の解体材等。 林地残材 林業生産活動を通じて発生する未利用間伐材、末木枝条（枝葉や梢）、松くい虫被害木等。 その他 上記以外の木質バイオマスとして、道路支障木、ダム流木、公園樹・街路樹・果樹等の剪定枝、廃パレット等があげられる。 (注)この分類は、岡村和哉「木質バイオマス利用の現状と展望」『資源環境対策』41 巻11 号, 2005.9,pp.34-35 による。 図 1 木質バイオマスの利用状況 （出典）岡村和哉「木質バイオマス利用の現状と展望」『資源環境対策』41 巻11 号, 2005.9,p.35. ※製材工場等残材は平成10 年、建設発生木材は平成12 年、林地残材は平成11 年の推計値。 遠藤（2006/2）による『木質バイオマスのエネルギー利用−その動向と課題−』から

【2005】

• 島根県地域振興部による『しまね木質バイオマスエネルギープラン−新エネルギービジョン重点テーマ調査事業』（2005/2）から
  

  図表-2.1.1 木質バイオマス資源の体系 島根県地域振興部による『しまね木質バイオマスエネルギープラン−新エネルギービジョン重点テーマ調査事業』（2005/2）から 【参考】第１章 木質バイオマスの賦存量と利用可能量　　http://www.pref.shimane.lg.jp/environment/energy/energy/chiiki_taisaku/sekitankonsyou.data/dai1syou.pdf

• 木質ペレットの『リンク』はこちらを参照。

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• 総発熱量（高位発熱量）と真発熱量（低位発熱量）は『エネルギーの単位』のページを参照。

【2014】

• ISEPによる『自然エネルギー世界白書 2014』から
  

  図7.世界の木質ペレットの国別、地域別生産量（2000年〜2013年） ISEPによる『自然エネルギー世界白書 2014』から

【2013】

• REN21（ISEP訳）による『自然エネルギー世界白書 2013』から
  

  図6．木質ペレットの国別、地域別世界生産量（2000年〜2012年） REN21（ISEP訳）による『自然エネルギー世界白書 2013』から

• ペレットクラブ（HP/2013/8）による『木質ペレットの価値』から
  

  木質ペレット燃料は、おが屑や鉋屑などの製材廃材や林地残材、古紙といった木質系の副産物、廃棄物を粉砕、圧縮し、成型した固形燃料のことです。長さは1〜2cm、直径は6、8、10、12mmが一般的で、最大25mmまで製造することができます。家庭での利用に対しては、6mmのものが最良の燃焼状態を実現できるとしてスウェーデンで推奨されています。木材の成分であるリグニンを熱で融解し固着させることで成形しますので、バインダー（接合剤）の添加は一切必要ありません。 表．木質ペレット燃料の特性 発熱量（下限） 4.7 kWh／kg ＝ 約4,000 kcal／kg 灯油換算 ペレット：灯油 ＝ 約2.1トン：１m3 体積重量 650 kg／m3 含水率 8〜13％ 灰分 心材：0.5％以下、樹皮：2.5％以上 　ペレット燃料の特長は、他のバイオマス燃料に比べて非常に扱いやすいところです。形状・含水率が一定であるため自動運転装置に適しているので、発電用ボイラーでも家庭用のストーブでも、格段に手間がはぶけます。輸送に関しては、エネルギー密度が高く一度により多くのエネルギー量を運べるため、長距離輸送が可能です。また加熱処理されているためカビなどが生える心配が少なく、長期間の貯蔵もできます。 表．ペレット燃料の長所と短所 長所 上質の燃料である（形状や含水率等の品質が安定している） 乾燥しており貯蔵が容易である 環境基準に適合した燃焼が可能である 自動燃焼に適している 地域の再生可能な資源から造られる チップよりもエネルギー密度が高いので、輸送や貯蔵に適している エネルギー密度が高いので、エネルギー需要密度の高い地域まで運ぶことが可能 閉鎖系の再生可能エネルギーシステムに理想的である 小規模から大規模なエネルギーシステムにおいて経済的な代替選択肢となりうる 雇用を生み出す 短所 家庭においてはガスや石油、電力による暖房よりも労働集約的である 燃料供給や輸送、燃焼に関して、ガスや石油、電力よりも信頼性が劣る 貯蔵時に石油の3倍の容積が必要 水気に弱い 　1トンの乾燥された木材は1,000kWhの電力または4,500kWhの熱と同等のエネルギーを含有しています。ペレット化に必要なエネルギーの割合を対製品ペレットで示すと次の様になります。 乾燥済みの原材料をペレット化するには、製品ペレットの含有する8〜13％のエネルギーが必要 湿った原材料（おが屑）を乾燥させた後ペレット化するには、製品ペレットの含有する10〜25％のエネルギーが必要 木質チップのペレット化工程の全て（乾燥や破砕を含む）には、製品ペレットの含有する18〜35％のエネルギーが必要 ペレットクラブ（HP/2013/8）による『木質ペレットの価値』から

• 木質ペレット推進協議会（HP/2013/8）による『木質ペレット』から
  

  日本のエネルギー単価 1,000kcal 種類 価格 発熱量 1,000kcal当たりの価格 木質ペレット 45円/kg 4,500kcal/kg 10円 灯油 97円/L 8,320kcal/L 11.7円 Ａ重油 87円/L 8,700kcal/L 10円 電気 23円/kW 880kcal/kW 26.7円 ＬＰＧ 488/m3 21,800kcal/m3 18.7円 ※この表は当社の試算によるものです（平成19年12月現在） 木質ペレット推進協議会（HP/2013/8）による『木質ペレット』から

• 日本木質ペレット協会（HP/2013/8）による『木質ペレットとは』から
  

  木質ペレットの特徴 木質ペレットの燃料としての特徴 大きさが均一でそろっている。 一定の硬さがあり、形くずれしにくい。 小型の顆粒状なので軽く、取り扱いに手間がかからない。 品質が安定していて燃焼効率がいい。 ペレットに含まれる水分の割合（含水率）が低く、着火が良好。 搬送・保管に便利で、長期間の貯蔵も容易。 原料の85〜90％を有効なエネルギーに変換する。 ペレットとチップの熱量を比較すると、ペレットはかさ密度（容量あたりの重量）で２倍以上で、エネルギー密度（容積当たりのエネルギー量）では３倍以上。 ペレットは含水率が低いので燃焼効率がよく、不完全燃焼のときに排出する一酸化炭素排出量は限りなくゼロに近い。 ペレットは燃やしても二酸化炭素増加に影響を与えないエネルギー。 日本木質ペレット協会（HP/2013/8）による『木質ペレットとは』から

• トモエテクノ（ＨＰ/2013/8）による『チップのEU規格／ペレットのEU規格と　日本の自主規格』から
  

  含水率と発熱量の関係 トモエテクノ（ＨＰ/2013/8）による『チップのEU規格／ペレットのEU規格と　日本の自主規格』から

【2012】

• （株）森のエネルギー研究所による『平成23年度　地球温暖化対策と大気汚染防止に資するコベネフィット技術等の評価検討業務　報告書』（2012/3）から
  

  表 3-4 ペレット規格比較表 （株）森のエネルギー研究所による『平成23年度　地球温暖化対策と大気汚染防止に資するコベネフィット技術等の評価検討業務　報告書』（2012/3）から

• 環境エネルギー政策研究所（ISEP）による『自然エネルギー世界白書 2012』（REN21によるRenewables Global Status Reportの和訳）から
  

  図8. 世界の木質ペレット生産量（2000年〜2011年） ※ オセアニアのうち、オーストラリア大陸、タスマニア、ニュージーランド、ニューギニアおよび周辺の島々の地域 出典：本章の巻末注80を参照 環境エネルギー政策研究所（ISEP）による『自然エネルギー世界白書 2012』（REN21によるRenewables 2012 Global Status Reportの和訳）から

【2011】

• 日本木質ペレット協会による『木質ペレット品質規格』（2011/3）から　　
  

  表１．品質基準 品質項目 単位 基準 A B C 直径の呼び寸法(1) D mm 6、（7）、8 長さ(2) L mm L≦30 mm が質量で95 %以上で、かつL＞40 mm が無いこと かさ密度 BD kg/m3 650 ≦ BD ≦ 750 含水率（湿量基準） U ％(3) U ≦10 微粉率 F ％(3) F ≦1.0 機械的耐久性 DU ％(3) DU ≧97.5 発熱量 Q 高位発熱量 MJ/Kg(3) ≧18.4（4,390 kcal/kg) ≧17.6 （4,200 kcal/kg) 低位発熱量 MJ/Kg(3) ≧16.5（3,940 kcal/kg) ≧16.0 （3,820 kcal/kg) 灰分 AC ％(4) AC ≦ 0.5 0.5＜AC≦1.0 1.0＜AC≦5.0 硫黄 S ％(4) S ≦0.03 S ≦0.04 窒素 N ％(4) N ≦0.5 塩素 Cl ％(4) Cl ≦0.02 Cl ≦0.03 ヒ素 As mg/kg(4) As ≦1 カドミウム Cd mg/kg(4) Cd ≦0.5 全クロム Cr mg/kg(4) Cr ≦10 銅 Cu mg/kg(4) Cu ≦10 水銀 Hg mg/kg(4) Hg ≦0.1 Ni mg/kg(4) Ni ≦10 鉛 Pb mg/kg(4) Pb ≦10 亜鉛 Zn mg/kg(4) Zn ≦100 (1)　6 mm 又は8 mmが望ましい (2)　円孔径3.15mmのふるいに残るものを測定対象とすること。 (3)　到着ベース（湿量基準） (4)　ドライベース（乾量基準） 日本木質ペレット協会による『木質ペレット品質規格』（2011/3）から

【2010】

• Eija Alakangas（2010/3）による『New European Pellets Standards』から
  

  Fig.2. Specification of fuel properties according EN 14961-2 for wood pellets.
  Eija Alakangas（2010/3）による『New European Pellets Standards』から

• ペレタイザの『リンク』はこちらを参照。
• 木質ペレットの『リンク』はこちらを参照。

【2013】

• 高木沢企業（株）（HP/2013/8）による『木質ペレット製造』から
  

  高木沢企業（株）（HP/2013/8）による『木質ペレット製造』から

• （株）アール・ケー・イー（HP2013/8）による『木質ペレット』から
  

  木質ペレット製造プラント 木質ペレットができるまで （株）アール・ケー・イー（HP2013/8）による『木質ペレット』から

【2004】

• キクカワエンタープライズ（株）による『省エネ・低発熱型ペレタイザの開発』（2004年？）から
  

  キクカワエンタープライズ（株）による『省エネ・低発熱型ペレタイザの開発』（2004年？）から

• ペレット／チップボイラー・ストーブの『リンク』はこちらを参照。

【2013】

• トモエテクノ（HP/2013/9）による『生チップボイラ』から
  

  概念図1　スイスのシュミード社（Schmid 社）　生チップボイラのシステム	概念図2　スイスのシュミード社　生チップボイラのシステム
  概念図3　スイスのシュミード社の制御機構
  トモエテクノ（HP/2013/9）による『生チップボイラ』から 木質バイオマスエネルギーの利用のための木質系燃料ボイラ関連情報が豊富。

• （財）日本燃焼機器検査協会（HP/2013/8）による『小型ペレットボイラ構造図（例）』から
  

  （財）日本燃焼機器検査協会（HP/2013/8）による『小型ペレットボイラ構造図（例）』から

  
  （財）日本燃焼機器検査協会（HP/2013/8）による『ペレットストーブ（密閉式）構造図』から
  

  （財）日本燃焼機器検査協会（HP/2013/8）による『ペレットストーブ（密閉式）構造図』から

【2012】

• （株）森のエネルギー研究所による『木質バイオマスボイラー導入指針』（2012/3）から　　
  

  図表1-2　木質バイオマスボイラーの種類 図表1-3　木質バイオマスボイラーの用途と規模 図表1-4　各種ボイラーの特徴 種類 温水 蒸気 温風 冷水 本体特徴 サイロ構造・燃料供給装置 チップボイラー ○ ○ △ ※ 　乾燥チップのみ対応のボイラーと生チップも対応可能なボイラーで燃焼室の構造が異なる。生チップ対応のボイラーは、移動式ストーカー炉として、燃料を乾燥させながら燃焼させるため、構造が複雑かつ本体サイズ が大きくなる。 　乾燥チップ対応機種はペレットと同様に固定床炉を採用しているものが多い。 　ボイラー本体の構造は切削チップと破砕チップによる違いはない。 ＜燃料サイロ＞ 切削チップ・破砕チップ 屋内保管が必須であり地下式、半地下式、地上式と導入施設の地形や、チップの搬送車両に応じて選択する。 ＜燃料供給装置＞ 切削チップ ペレット同様スクリューコンベア を用いることが多い。多段階の スクリューを連結させると詰まる可能性が高くなる。 破砕チップ 切削チップに比べて詰まること が多いので、ベルトコンベアや油圧プッシャーを用いることが望ましい。 ぺレットボイラー ○ ○ ○ ※ 　燃料の含水率、形状が一定であるため、燃焼室や燃料供給機構（スクリュー）が簡素でコンパクト化されている。ガンタイプバーナー型と下込型の2種類の構造がある。 　湿気や水滴から守られる構造になっている必要がある。FRPの飼料用サイロに保管されている例が多く見られるが、サイロ補給時に高所作業が発生し危険が伴う場合がある。 　燃料供給は、スクリューコンベアが用いられる。 ペレット焚吸収式冷温水機 ○ − − ○ 　基本的な構造は化石燃料の二重効用吸収冷温水機と同様であり、加熱源にペレットバーナーを用いている。温水投入の単効用吸収式冷凍機より効率が高い。 同上 薪ボイラー ○ − − ※ 　燃料タンクと燃焼室が一体になっている。固定床炉であり、薪は人力で投入する。ガス化燃焼を行ない、乾燥前の薪にも対応する機種もある。 　バッチ式の投入となるため、薪の保管場所が必要。屋外でも問題はないが雨をしのげる屋根は必要となる。 ※温水対応吸収式冷凍機を使用すれば可能（温水入温度の確認を要する） 図表1-6　化石燃料ボイラーと木質バイオマスボイラー比較表 項目 ペレットボイラー チップボイラー 化石燃料ボイラー 燃料低位発熱量 （湿量基準） 重量 16.7MJ/�s（10％WB） 10.5MJ/�s（40％WB） A重油　42.7MJ/�s 灯油　43.5MJ/�s 容量 11.7MJ/L（10％WB） かさ比重　0.70 5.8MJ/L（40％WB） かさ比重　0.55 A重油　36.7MJ/L 灯油　34.8MJ/L 熱効率例 85％ 70〜85％ 85〜92％ 出力制御 ON・OFF切替え、高・低燃焼・OFF切替え、比例制御などまちまち 30％〜100％等比例制御 小規模は、高・低燃焼・OFF切替え、大規模は、比例制御が多い。 耐久性 化石燃料に比較して燃焼温度低く、腐食性物資も少ないため、長く使える。15年以上が期待できる。 10年〜15年（A重油は硫黄分多く、使い方によりさらに短くなる） 環境性 ばいじん チップより低く、化石燃料ボイラーより多い。 着火時に多く発生する。 低い SOx 極めて少ない A重油に多い NOx やや低い やや高い 寸法 中 大 小 運転特性 ・負荷追従特性やや悪い ・負荷追従特性悪い ・チップ供給装置の詰まり 追従性良好 安定性良好 メンテナンス性 ・灰除去 ・定期点検（年1,2回） ・灰除去 ・定期点検（年1,2回） ・最小 建設費 中（助成制度有） 高（助成制度有） 低 ランニングコスト例 中 低〜中 中〜高（変動激しい） ※燃焼制御については、木質バイオマスボイラ−の場合、O2センサーによるラムダ制御が行われている機種もある。また、油焚きボイラ−でも比例制御による機種も近年増加している。 図表12　ボイラー利用時の各木質バイオマス燃料の比較 　 チップ ペレット 薪 含水率（WB％） 〜55％（原木由来） 25％以下 10％ 気乾（約15％） 低位熱量 12.5MJ/kg※1 A、B　16.5MJ/kg C　16.0MJ/kg以上※1 絶乾20.0MJ/kgとして計算　15.2MJ/kg 灰分（質量比） 2.0％ A　0.5％以下（主に木部） B　1.0％以下（主に全木） C　5.0％以下（主に樹皮） 　 形状 50mm以下 切削　薄い正方形 破砕　直方体 円柱　φ6〜8mm 長さ　30mm以下 ストーブ用 長さ　350mm〜450mm ボイラー自動運転 可能 可能 不可 対応可能含水率※1 55％ 15％ 40％ ボイラー出力※2 温水 10〜5,000kW 10〜588kW 〜100kW 蒸気 0.3〜数十t/h 0.3〜1t/h − 温風 − 174kW − 冷水 ※3 30RT ※3 機械室面積 大 中 小 燃料サイロ（保管）面積 大 小 中 備考 　 水・湿気厳禁 　 ※1　木質リサイクルチップの品質規格、ペレット規格より ※2　1基当たり ※3　ボイラーの他に吸収式冷凍機を組み合わせて利用 （株）森のエネルギー研究所による『木質バイオマスボイラー導入指針』（2012/3）から

【2011】

• 福岡県森林林業技術センターによる『木質ボイラー導入の手引き』（2011/3）から　　
  

  木質燃料の種類(形状別)
  木質ボイラーの種類　�@燃料別の種類（含水率は湿量基準）
  福岡県森林林業技術センターによる『木質ボイラー導入の手引き』（2011/3）から