バイオマス発電のメリット・デメリットを仕組みから徹底解説
この記事のポイント
バイオマス発電のメリットは二酸化炭素を抑え廃棄物を活用でき天候に左右されない点、デメリットは発電効率が約20%と低くコストが高い点。国内燃料は輸入依存が大きく、2026年度から国産燃料への移行が進む。
「バイオマス発電のメリットとデメリットがはっきり分からず、自社の脱炭素対策として取り入れる価値があ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燃料の種類
- メリットとデメリットの具体的な中身
- 日本の現状と企業が活用するポイント
バイオマス発電は生物由来の資源を燃料にする再生可能エネルギーで、メリットとデメリットの両面を理解すれば自社に合う選択肢か判断できます。
本記事を読めば、脱炭素経営の中でバイオマス発電をどう位置づけるか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として電気を生み出す発電方法です。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、発電の仕組みは燃料の状態によって大きく3つの方式に分かれます。仕組みを理解すると、後述するメリットとデメリットがなぜ生まれるのかが見えてきます。
バイオマス発電の定義とカーボンニュートラル
バイオマスとは、木材や農作物の残りかす、家畜の排せつ物、生ごみなど、再生できる生物由来の有機資源を指す言葉です。これらを燃やしたり発酵させたりして得たエネルギーで発電します。
植物は成長する過程で光合成によって大気中の二酸化炭素を吸収します。そのため燃焼時に二酸化炭素が出ても、大気全体で見れば増減がないと考えられ、この性質はカーボンニュートラルと呼ばれます。化石燃料と違い、地中の炭素を新たに大気へ放出しない点が特徴です。
直接燃焼方式
直接燃焼方式は、木質チップやペレットなどの燃料をそのまま燃やし、発生した熱で水を沸騰させ、その蒸気でタービンを回して発電する方法です。国内のバイオマス発電で最も広く使われている方式になります。
仕組みが火力発電と近く技術が確立しているため、大規模な発電に向いています。水分の少ない乾いた燃料が適しており、木材のような固体燃料と相性が良い方式です。
熱分解ガス化方式
熱分解ガス化方式は、バイオマスを高温かつ低酸素の状態で加熱してガスに変え、そのガスでガスタービンやガスエンジンを回して発電します。燃焼温度が高く、直接燃焼より小さな設備でも一定の発電効率を得やすい点が特徴です。
比較的小規模な施設でも導入しやすく、地域単位での発電に向いています。ガス化の工程が加わるぶん、設備の運転管理には専門的な知識が求められます。
生物化学的ガス化方式
生物化学的ガス化方式は、微生物の働きで有機物を発酵させ、発生したメタンガスを燃料に発電する方法で、メタン発酵とも呼ばれます。家畜のふん尿や生ごみ、下水汚泥など水分の多い燃料に適しています。
3つの方式は、燃料の水分量や施設の規模によって使い分けられます。下の表で特徴を整理します。
| 方式 | 主な燃料 | 特徴 |
|---|---|---|
| 直接燃焼方式 | 木質チップ・ペレット | 大規模向けで技術が確立 |
| 熱分解ガス化方式 | 木質・農業残渣 | 小規模でも効率を得やすい |
| 生物化学的ガス化方式 | ふん尿・生ごみ・汚泥 | 水分の多い燃料に適する |
バイオマス発電に使う燃料の種類
バイオマス発電の燃料は、由来によって木質系、廃棄物系、農業残渣や輸入燃料の3つに整理できます。どの燃料を使うかによって、発電効率や調達のしやすさ、コストが変わってきます。燃料の特徴を知ることは、メリットとデメリットを正しく理解する土台になります。
木質バイオマス
木質バイオマスは、間伐材や製材過程で出る端材、剪定した枝などを原料とする燃料です。細かく砕いた木質チップや、圧縮成形した木質ペレットの形で使われます。
水分が少なく発熱量が安定しているため、直接燃焼方式との相性が良い燃料です。森林の手入れで出る未利用材を活用できれば、林業の活性化にもつながります。
廃棄物系バイオマス
廃棄物系バイオマスは、家畜のふん尿や生ごみ、下水汚泥、食品工場の残さなど、本来は廃棄されるものを燃料にします。水分が多いものはメタン発酵によるガス化方式で活用されます。
環境省の分類では、廃棄物系バイオマスは飼料化や堆肥化などにも使われる資源です。処分に困っていたものを電気に変えられるため、ごみの削減とバイオマス発電の仕組みやメリットを活かしたクリーンな電力供給を同時に進められます。
農業残渣と輸入燃料
農業残渣は、稲わらやもみ殻、収穫後に残る植物などを指します。地域内で調達しやすく、輸送コストを抑えやすい点が利点です。
一方、国内の大規模発電では輸入燃料への依存が大きくなっています。代表例がパーム椰子殻のPKSで、パーム油を搾ったあとに残る殻を利用したものです。水分が少なく発熱量が高い反面、調達を海外に頼るため為替や国際情勢の影響を受けやすい燃料になり、こうした調達リスクは再生可能エネルギーのデメリットとしても意識されています。
バイオマス発電のメリット
バイオマス発電には、環境面と地域経済の両面でメリットがあります。導入を検討する上では、まずバイオマスとは何かという基礎知識を押さえておくことが重要です。ここでは代表的な4つのメリットを紹介します。
二酸化炭素の排出量を抑えられる
バイオマス発電の燃料になる植物は、成長するときに光合成で二酸化炭素を吸収しています。燃やす際に二酸化炭素が出ても、大気全体では増えないカーボンニュートラルと認められる点が大きな強みです。
化石燃料を燃やす火力発電と違い、地中に眠っていた炭素を新たに放出しません。脱炭素経営を進める企業にとって、二酸化炭素の排出を抑えられる電源は価値のある選択肢になります。
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、日照や風の強さによって発電量が変わります。一方でバイオマス発電は燃料を蓄えておけるため、天候に関係なく計画的に発電できる点がメリットです。
必要なときに出力を調整しやすく、電力の安定供給に役立ちます。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ごみを減らせる
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、処分するごみの量を減らせる点も見逃せません。
ごみの焼却や埋め立てにかかる負担を軽くしながら、電気を生み出せます。廃棄物の処理と発電を一度に進められる仕組みが、循環型社会づくりを後押しします。
地産地消で地域活性化につながる
地域内で出る木材や農業残渣を燃料にすれば、燃料の調達から発電までを地元で完結できます。エネルギーの地産地消が進み、地域外への資金流出を抑えられる点がメリットです。
発電施設の運営や燃料の収集を通じて、新たな雇用も生まれます。エネルギーを軸に地域経済が回る形をつくれるのは、バイオマス発電ならではの利点です。
バイオマス発電のデメリット
メリットが多いバイオマス発電にも、導入前に押さえておくべき課題があります。複雑な熱変換プロセスや燃料の性質が絡むバイオマス発電の仕組みに起因する課題も含め、ここでは代表的な4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、ほかの再生可能エネルギーと比べて発電コストが高くなりやすい点がデメリットです。燃料を集めて運び、乾燥やチップ加工をする工程が必要になるためです。
発電にかかる費用の大半は燃料費が占めるといわれています。燃料を安定して安く確保できるかどうかが事業の採算を左右する大きな要因になるため、事前に他の再エネ電源を含めた再生可能エネルギーのコスト比較を行っておくことが推奨されます。
エネルギー変換効率が低い
バイオマス発電のエネルギー変換効率は、直接燃焼方式でおよそ20%程度とされ、大規模で高効率な設備でも25%程度にとどまります。石油や天然ガスによる発電と比べると、電気に変わる割合が低い点が課題です。
ただし、発電で生じた熱を暖房や給湯に使う熱電併給を取り入れると、エネルギー全体の利用効率は75%程度まで高まります。効率の低さを補うには、熱の有効活用が鍵になります。
燃料の安定確保が難しい
バイオマスの燃料は広い範囲に分散しているため、必要な量を安定して集めるのが難しい点もデメリットです。天候や収穫の状況によって、供給量が変わることもあります。
燃料が足りなくなれば、発電量の維持そのものが難しくなります。継続して事業を回すには、複数の調達先を確保しておく備えが欠かせません。
燃料輸入による持続可能性への懸念
国内の大規模なバイオマス発電では、輸入した木質ペレットやPKSへの依存が大きいのが実情です。輸入燃料は為替や国際情勢の影響を受けやすく、価格の変動がコストを押し上げます。
燃料を得るための過度な森林伐採が、現地の生態系に影響を与える懸念も指摘されています。カーボンニュートラルの前提を守るには、燃料が持続可能な方法で生産されているかの確認が重要です。
日本におけるバイオマス発電の現状と将来性
日本のバイオマス発電は固定価格買取制度に支えられて拡大してきましたが、2026年度には大きな制度の転換点を迎えます。これまでに蓄積された日本各地のバイオマス発電の取り組み事例を踏まえつつ、現状と今後の見通し、そして残る課題を整理します。
国内の導入状況とFIT・FIP制度
2024年末の時点で、固定価格買取制度のもとで稼働するバイオマス発電所は全国に729カ所、合計578万キロワットにのぼります。導入拡大を支えてきたのが、電気を一定価格で買い取るFIT制度と、市場価格に上乗せして支援するFIP制度です。
FIT制度の買取期間は、バイオマス発電の場合すべての区分で20年と定められています。この長期の買い取りが、事業者にとって投資回収の見通しを立てやすくしてきました。
導入量の目標と今後の見通し
政府はエネルギー基本計画の中で、再生可能エネルギーを主力電源に育てる方針を掲げています。バイオマス発電もその一翼を担い、木質燃料の地産地消や熱電併給を通じて役割を広げる方向です。
大きな転換点となるのが2026年度からの制度見直しで、輸入燃料を使う一般木質などの大規模発電が新規のFIT・FIP支援の対象外になります。これにより、今後は国産燃料を使う中小規模の発電への移行が進む見通しです。
普及に向けた課題
現在のバイオマス発電の燃料は、7割以上を輸入木質ペレットなどが占めています。輸入燃料が支援対象から外れると国産燃料の需要が高まりますが、国内の供給量は限られており、安定確保が課題です。
コストの大半を燃料費が占める構造も、事業の自立を難しくしています。FIT制度に頼らずに採算を取るには、燃料の国産化と、地域社会への貢献を含めた事業モデルづくりが求められます。
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、自社で発電所を持たなくても企業が活用できる電源です。活用にあたってはバイオマス発電の種類や方式を把握しつつ、ここでは脱炭素経営の視点から、導入を検討する際のポイントを紹介します。
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の達成に直結します。カーボンニュートラルと認められ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です。
ただしRE100では、バイオマスについて持続可能性が証明されたものに限る要件があります。第三者機関の認証を受けた燃料かどうかを確認することが、環境価値を正しく認めてもらう前提になります。
導入と調達方法の検討の流れ
自社で電力を確保する方法として、コーポレートPPAという契約形態が広がっています。発電事業者と長期契約を結び、自社で設備を持たずに再エネ電力を調達する仕組みです。
検討の流れは、まず自社の電力使用量と脱炭素目標を整理することから始まります。そのうえで、調達する電源の持続可能性や追加性の要件を満たすかを確認し、契約期間や単価を見極めていきます。
補助金制度の活用
再生可能エネルギーの導入では、国や自治体の補助金制度を活用できる場合があります。バイオマスを含む再エネ設備や熱利用の設備を対象にした支援が、年度ごとに用意されています。
補助金には申請期限や交付要件が定められていることが多いため、検討の早い段階で最新の制度内容を確認しておくことが重要です。専門機関に相談しながら、自社に合う制度を選ぶとよいでしょう。
まとめ：バイオマス発電はメリットとデメリットを理解して活用する
ここまで、バイオマス発電の仕組みと燃料の種類、メリットとデメリット、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
- バイオマス発電は二酸化炭素を抑え廃棄物を活用できる一方、コストと発電効率に課題がある
- 国内の燃料は輸入依存が大きく、2026年度からは国産燃料への移行が進む
- 企業はコーポレートPPAや補助金を活用し、脱炭素経営の一環として取り入れられる
本記事を通じて、バイオマス発電の将来性や課題が整理され、バイオマス発電のメリットとデメリットを踏まえた上で、自社にとってどのような選択肢になり得るかを判断できるようになったはずです。
バイオマス発電の活用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
ここでは、導入にあたって考慮すべきバイオマス発電の特徴や気になるポイントについて、Q&A形式で解説します。
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。
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