バイオマス発電とは？種類やメリット・課題をわかりやすく解説
この記事のポイント
バイオマス発電は生物資源を燃料に電気を作る再生可能エネルギーで、CO2を実質増やさずカーボンニュートラルとされる。天候に左右されず廃棄物も活用できる一方、木質バイオマスの変換効率は20〜25%と低く、燃料の7割超を輸入に依存する点が課題。
「バイオマス発電の仕組みやメリット・デメリットがよく分からず、自社の脱炭素対策にどう活かせるのか判断できない」
こうした疑問に答えます。
本記事の内容
- バイオマス発電の仕組みと種類・燃料
- メリット・デメリットと発電効率の実態
- 日本の現状と企業が活用するポイント
バイオマス発電は、動植物由来の資源を燃料にして電気を作る再生可能エネルギーで、仕組みとコストを理解すれば自社の脱炭素対策に活かせるかどうかを判断できます。
本記事を読めば、バイオマス発電が抱える課題や企業としての関わり方まで具体的にイメージできるようになります。判断材料を整理しながら、順を追って見ていきましょう。
バイオマス発電とは？仕組みをわかりやすく解説
バイオマス発電とは、動植物から生まれた生物資源を燃料に使い、電気を作る発電方法です。太陽光発電や風力発電と並ぶ再生可能エネルギーの種類のひとつで、発電の仕組みは火力発電とよく似ています。仕組みを理解すると、メリットとデメリットが表裏一体になる理由が見えてきます。
バイオマス資源とは何か
バイオマスとは、木材や農作物、家畜のふん尿、生ごみなど、動植物に由来する再生可能な生物資源のことです。石油や石炭のような化石燃料と違い、繰り返し生み出せる点が大きな特徴になります。
これらの資源を燃料として活用するのがバイオマス発電です。もともと捨てられていた廃棄物をエネルギーに変えられるため、資源の有効活用という側面も持っています。
発電までの基本的な流れ
多くのバイオマス発電は、燃料を燃やして生じた熱で水を沸かし、その蒸気でタービンを回して電気を作ります。火力発電が石炭や天然ガスを燃やすのに対し、バイオマス発電は木材などの生物資源を燃やす点が異なります。
具体的な流れは次のとおりです。
- 木材チップやペレットなどの燃料を用意する
- ボイラーで燃料を燃やし高温の蒸気を作る
- 蒸気でタービンを回し発電機を動かす
- 発生した電気を送電できる形に整える
火力発電との違い
バイオマス発電と火力発電は、蒸気でタービンを回すという基本の仕組みが共通しています。大きな違いは燃料の種類と、二酸化炭素の扱い方にあります。
| 項目 | バイオマス発電 | 火力発電 |
|---|---|---|
| 主な燃料 | 木材や廃棄物などの生物資源 | 石炭や石油、天然ガス |
| CO2の考え方 | 排出量を実質ゼロとみなす | 大気中のCO2を増やす |
| 資源の性質 | 繰り返し生み出せる | 使うと枯渇する |
バイオマス発電で燃料を燃やすとCO2は発生しますが、燃料となる植物が成長する過程で吸収したものと相殺されると考えられています。この考え方がカーボンニュートラルと呼ばれ、火力発電との決定的な違いになります。
バイオマス発電の主な種類と方式
バイオマス発電は、燃料の性質や処理方法によって大きく3つの方式に分けられます。直接燃焼方式、熱分解ガス化方式、生物化学的ガス化方式の3つです。どの方式を選ぶかは、使える資源の種類や水分量によって変わってきます。
直接燃焼方式
直接燃焼方式は、乾燥させたバイオマス燃料をボイラーでそのまま燃やし、発生した蒸気でタービンを回す方法です。木質チップやペレットなど、水分の少ない燃料に向いています。
3つの方式の中で最も普及しており、既存の火力発電所の設備を活用しやすい点が特徴です。一方で、燃料を乾燥させたり加工したりする手間がかかります。
熱分解ガス化方式
熱分解ガス化方式は、バイオマスを酸素の少ない状態で高温に加熱し、発生した可燃性ガスを使って発電する方法です。一酸化炭素や水素、メタンなどのガスを取り出し、ガスタービンやエンジンを動かします。
直接燃やすよりも小規模な設備で発電しやすく、発電効率を高めやすい方式とされています。木くずや繊維などの廃棄物を燃料に使える点も強みです。
生物化学的ガス化方式
生物化学的ガス化方式は、微生物の働きを利用して燃料からガスを取り出す方法で、メタン発酵とも呼ばれます。家畜のふん尿や下水汚泥、生ごみなど、水分の多い資源を活用できる点が大きな特徴です。
発酵で生じたバイオガスでタービンを回して発電します。水分を多く含む廃棄物をそのまま使えるため、乾燥の手間がかからない一方、微生物の反応速度が遅く発酵残さの処理が必要になるなど、導入時に検討すべき再生可能エネルギーのデメリットも存在します。
| 方式 | 主な燃料 | 特徴 |
|---|---|---|
| 直接燃焼方式 | 木質チップ、ペレット | 最も普及、設備を活用しやすい |
| 熱分解ガス化方式 | 木くず、繊維くず | 小規模でも効率を高めやすい |
| 生物化学的ガス化方式 | ふん尿、下水汚泥、生ごみ | 水分の多い資源を使える |
バイオマス発電に使われる燃料の種類
バイオマス発電の燃料は、由来によって木質バイオマス、廃棄物系バイオマス、農業や畜産から出るバイオマスに整理できます。発電検討のベースとしてバイオマスとは何かという基礎知識を押さえておくと、固定価格買取制度の調達区分や燃料の選定理由がスムーズに理解できます。燃料の種類を知ると、資源の調達しやすさやコストの違いが見えてきます。
木質バイオマス
木質バイオマスは、林地に残された間伐材や製材工場の端材などを加工した燃料です。細かく砕いた木質チップや、圧縮して固めたペレットが代表的な形になります。
海外では、アブラヤシの実から油を採った後の殻であるパームヤシ殻も広く使われています。日本のバイオマス発電では、この木質系燃料が主流となっていますが、本格的な導入に向けてはバイオマス発電のメリット・デメリットを包括的に検証することが欠かせません。
廃棄物系バイオマス
廃棄物系バイオマスは、これまで捨てられていた資源を燃料として活用するものです。建設現場で出るリサイクル木材や、家庭やオフィスから出る一般廃棄物、廃食用油などが含まれます。
ごみの焼却施設と組み合わせれば、廃棄物の処理と発電を同時に行えます。資源を捨てずに使えるため、ゴミの削減とバイオマス発電の仕組みによるエネルギー回収を両立できる点が魅力です。
農業や畜産から出るバイオマス
農業や畜産の現場からは、家畜のふん尿や食品加工の残さといった水分の多い資源が出ます。これらはメタン発酵によってバイオガスに変え、発電に利用できます。
地域で発生する資源をその場で使えるため、輸送コストを抑えやすい点が特徴です。悪臭の改善や肥料の生成といった副次的な効果も期待でき、地域活性化を目指すバイオマス発電の取り組み事例としても注目されています。
バイオマス発電のメリット
バイオマス発電には、環境面と資源活用の両方で見逃せないメリットがあります。また、燃料に応じたバイオマス発電の種類や方式を選択することで、より効果的な資源回収が可能です。ここでは代表的な3つのメリットを紹介します。
CO2を抑えカーボンニュートラルに貢献できる
バイオマス発電は、燃料を燃やしてもCO2を実質的に増やさないカーボンニュートラルな発電方法とされています。燃料となる植物が成長する過程で、光合成によって大気中のCO2を吸収しているためです。
排出と吸収がひとつのサイクルを形成するため、化石燃料のように大気中のCO2を増やしません。脱炭素経営を進める企業にとって、CO2排出量の削減につながる有力な選択肢になります。
天候に左右されず安定して発電できる
太陽光発電や風力発電は、日照や風況によって発電量が変動します。バイオマス発電は燃料さえ確保できれば、天候に関係なく安定して発電を続けられる点が強みです。
必要なときに発電量を調整しやすいため、電力の需給バランスを保つ役割も期待されています。再生可能エネルギーの中でも、ベースとなる電源として使いやすい特徴を持っています。
廃棄物を有効活用しゴミ削減につながる
バイオマス発電は、これまで捨てられていた木くずや生ごみ、家畜のふん尿などを燃料に変えられます。廃棄物を資源として使うことで、ゴミの削減と発電を同時に実現できます。
地域で出る資源をその場で活用すれば、処分費用の削減にもつながります。資源を循環させながらエネルギーを生み出せる点は、他の再生可能エネルギーにはない価値です。
バイオマス発電のデメリット
メリットの多いバイオマス発電にも、導入前に理解しておくべき課題があります。今後のエネルギーシフトの中でバイオマス発電の将来性や課題がどう推移するかを見極めるためにも、ここでは代表的な3つのデメリットを整理します。
発電コストが高くなりやすい
バイオマス発電は、他の発電方法と比べてコストが高くなりやすい傾向があります。燃料となる資源の購入費に加え、木材をチップに加工する費用や、各地に分散した資源を集める運搬費がかかるためです。
大規模な発電では、発電コストの大半を燃料費が占めます。燃料費は国際市場の需給や為替の影響を受けやすく、コストが変動しやすい点も課題になるため、他の再エネ電源を含む再生可能エネルギーのコスト比較を事前に確認しておくことが大切です。
燃料の安定確保が難しい
安定して発電するには、燃料を継続的に調達し続ける必要があります。国内で使える間伐材の量には限りがあり、燃料の多くを海外からの輸入に頼っているのが実情です。
日本のバイオマス発電は、燃料の7割以上を輸入に依存しています。輸入木質ペレットの価格高騰は、そのまま発電コストの上昇につながります。
エネルギー変換効率が低い
バイオマス発電は、投入したエネルギーを電気に変える効率が低い点もデメリットです。木質バイオマスを蒸気タービンで発電する場合、変換効率はおよそ20〜25%にとどまります。
生ごみやふん尿など水分の多い資源は、燃焼温度が下がりやすく効率がさらに落ちます。同じ発電量を得るために多くの燃料が必要になり、コスト増加の一因にもなっています。
日本におけるバイオマス発電の現状と課題
日本のバイオマス発電は導入が進む一方で、燃料や制度の面で課題も抱えています。ベースロード電源としても活用できるバイオマス発電の特徴を踏まえ、現状と主な課題を整理します。
国内の導入状況と目標
バイオマス発電の国内導入量は、直近で8.1ギガワット程度に達しています。第6次エネルギー基本計画では2030年の目標として8.0ギガワットが掲げられており、導入量はすでに目標に届いている状況です。
もっとも、日本の電力供給に占めるバイオマスの割合は数%にとどまります。目標は達成しつつも、電源全体に占める存在感はまだ小さいのが実態です。
燃料の輸入依存という課題
国内では、木材の半分以上を輸入に頼っている状況が続いています。バイオマス発電の燃料も同様で、木質ペレットなどの多くを海外から調達しています。
輸入燃料は、船舶で運ぶ際に化石燃料を消費します。加えて森林が回復するまでに時間差があるため、本当にカーボンニュートラルといえるのかという議論も生まれています。
固定価格買取制度の見直し
再生可能エネルギーの普及を支えてきた固定価格買取制度は、バイオマス発電について見直しが進んでいます。2026年度以降、一般木質などの大規模な発電と液体燃料を使う発電は、新規の認定対象から外れることが決まりました。
大規模発電はコストの大半を輸入燃料費が占め、価格高騰の影響を受けやすいことが背景にあります。今後は廃棄物の焼却施設に併設する発電など、地域の資源を活かす形が中心になると見込まれます。
企業がバイオマス発電を活用するポイント
バイオマス発電は、自社で設備を持つ以外にもさまざまな関わり方があります。ここでは企業が導入を検討する際の視点を紹介します。
脱炭素経営における位置づけ
事業で使う電力を再生可能エネルギーに切り替える取り組みは、RE100などの国際的な脱炭素目標に直結します。CO2排出量を実質ゼロとみなせるバイオマス発電は、こうした目標を満たす電源のひとつになります。
近年はコーポレートPPAという契約を通じ、自社で設備を持たずに再エネ電力を長期調達する企業も増えています。環境への取り組みは、投資家や取引先からの評価にも関わるテーマになりつつあります。
地域資源を生かした導入の考え方
バイオマス資源は地域に広く分散して存在します。地元の間伐材や食品残さ、家畜のふん尿などを活用すれば、エネルギーの地産地消につながります。
地域資源を使う発電は、輸入燃料に頼る大規模発電より価格変動の影響を受けにくくなります。雇用の創出や関連産業の活性化など、地域経済への波及効果も期待できます。
補助金制度の活用
バイオマス発電の設備を導入する際は、国や自治体の補助金を活用できる場合があります。環境省や農林水産省、林野庁などが、再エネ設備や地域のバイオマス活用を支援する制度を用意しています。
補助金には申請期限や交付条件が設けられていることが多く、制度によって対象や補助率が異なります。導入を検討する段階で自治体や専門機関に問い合わせ、最新の内容を確認しておくことが大切です。
まとめ：バイオマス発電は資源循環と脱炭素を両立できる発電方法
ここまで、バイオマス発電の仕組みや種類、燃料、メリット・デメリット、日本の現状と課題、企業が活用するポイントを解説してきました。
本記事のポイントをおさらいします。
本記事のポイント
- バイオマス発電は生物資源を燃料に使うカーボンニュートラルな再生可能エネルギー
- 天候に左右されず廃棄物を活用できる一方、コストの高さや燃料の輸入依存が課題
- 企業はコーポレートPPAや地域資源の活用で脱炭素経営に取り入れられる
本記事を通じて、バイオマス発電が自社の脱炭素対策にどう役立つかを、仕組みとコストの両面から具体的に判断できるようになったはずです。
バイオマス発電の導入や再エネ調達について詳しく相談したい方は、お気軽にお問い合わせください。資料請求からも、導入検討に役立つ情報を確認できます。
バイオマス発電に関するよくある質問
参考文献
執筆者
編集部
Green With編集部は、GX・脱炭素・Scope3・カーボンニュートラルなどの実務情報をわかりやすく発信する編集チームです。政策・技術・企業事例を調査し、AIを活用した制作と編集部による事実確認を組み合わせ、実務に役立つ信頼性の高いコンテンツを提供しています。
監修者
リサーチチーム
Green With リサーチチームは、GX・脱炭素・Scope3・ESG・環境政策に関する国内外の一次情報を継続的に調査・分析する専門チームです。政府・業界団体・研究機関・企業の公開情報をもとに、記事の事実確認や専門性の担保、情報の正確性を監修しています。
関連記事
バイオマス発電の特徴とは？メリット・デメリットを簡単に解説
バイオマス発電の特徴を仕組みや発電方式、燃料の種類、メリット・デメリット、日本の現状や企業が押さえたい制度動向までわかりやすく解説します。
潮力発電とは？仕組みとメリット・デメリットを日本事例で解説
潮力発電の仕組みやメリット・デメリット、日本と世界の導入事例をわかりやすく解説します。脱炭素経営の選択肢として検討したい方に役立つ情報です。
水素ステーションとは？仕組み・価格・全国の設置場所を解説
水素ステーションとは、燃料電池自動車に水素を補給する施設です。仕組みや種類、価格、全国の設置場所、補助金制度を2026年最新情報で解説します。
太陽光発電の発電方法とは？種類別の仕組みと次世代技術を解説
太陽光発電の発電方法を、シリコン系や化合物系など太陽電池の種類別に解説します。仕組みや他の発電方法との違い、次世代技術まで幅広く紹介します。
風力発電の発電効率は何パーセント？理論値と実際の数値を解説
風力発電の発電効率をベッツ限界の理論値から実際の数値、設備利用率、高める方法まで解説します。太陽光発電など他方式との比較データも紹介します。
潮力発電のメリット・デメリットを一覧で徹底解説【2026年】
潮力発電のメリット・デメリットを解説。仕組みや発電コスト、設置場所の制約、日本と海外の事例まで整理し、導入価値を判断できるようになります。