木質バイオマス利用に役立つ忘備録です。これは!と思った情報を随時アップして参ります。

2014年12月21日日曜日

木質ガス化コジェネレーションを見学しました(その2)

前回に引き続き、ドイツSpanner社製の木質ガス化コジェネレーションに供給する、燃料チップの水分管理のお話です。

と、その前にドイツといえば先日、エネルギー関連で注目すべきニュースがありましたね。

■ドイツ最大のエネルギー企業はなぜ「解体」されるのか
~エネ業界最大手が原子力・火力から事実上の「撤退」~
http://business.nikkeibp.co.jp/article/world/20141208/274831/?P=1

ドイツ最大手のエネルギー企業「エーオン」が、原子力や石炭火力発電から撤退して、自然エネルギーに注力するそうです。ドイツはエネルギーの民主化が進んでいるのですね。とはいえ、自分の目で確かめてみないことには何とも言えない、行ってみたいですねぇドイツやオーストリア。。。


さて、木質バイオマス利用では、大なり小なりその水分管理が課題となるわけですが、今回見学したガス化コジェネともなると水分管理はよりシビアで、仕様によると、適合するチップの含水率(乾量基準)は最大13%、水分(湿量基準)で12%ということになっています。

先にお話したとおり、天然乾燥を十分行った木材の含水率、いわゆる平衡含水率は日本の場合、屋外で15%程度と言われています。つまり、カラッカラに乾いた薪で15%ということですから、これ以上乾燥させるためには、何らかの人工的な乾燥を行う必要があります。あるいは、人工乾燥された製材品やラミナの端材をチップ化する方法も考えられますが、入手は難しいでしょう。

ところでガス化発電の場合、なぜこのような乾燥が必要かというと、高含水のバイオマスをそのまま用いればガス化反応温度が低下し、ガス化反応性の低下およびタール生成量の増加を招くためである、とされています。自分も、ガス化と水分の関係については知識が乏しいのですが、いずれにせよ、人工的な乾燥にエネルギーを使いすぎては、チップ供給からコジェネまでのトータルで見た場合、実質的に得られるエネルギーが目減りしてしまいます。チップの人工乾燥には、自然エネルギーや余剰熱を上手に活用したシステムが求められるでしょう。

現在のところ、このような低含水率の乾燥チップを供給する事業体を国内で求めるのは難しいところです。そのため見学した施設では、自前でチップを乾燥するためハウス等の施設を整備し、この問題に対応していました。
購入している燃料チップは、10トントラックで搬入されてくるそうです。ここからは見えませんが、ハウスの奥にコジェネ装置が隣接しています。ハウスの左右にチップが分けられていますが、これは通路という意味でななく、、、
ハウスの左右にはトンネルがあって、このトンネルから吹き出す温風がチップの間を通ってチップを乾燥させる仕組みです。送風ファンの前に放熱器(ラジエーター)があり、ここにコジェネからの余剰熱が通るようになっています。もちろんハウスの中ですから、ハウス内で暖められた空気の熱も利用できることになります。

ちなみにこの施設では、熱は暖房・給湯に使っても余ってしまい、他の施設に熱を供給することも無いので、このような形で熱を利用しても差し支え無いとのこと。ただし、冬場になると乾燥する熱が不足気味になるようです。
納入されたチップは、一般的な製紙用の切削タイプで、樹皮を含まない白チップでした。搬入したてのものなので、触った感じでもかなり湿っています。
ハウスで乾燥したチップはコジェネ装置の上にあるサイロに蓄えられます。ハウスからサイロへはダクトで風送しています。
サイロの底にあるチップをかき集めるアーム。これが回転することで、チップを搬送スクリューに落とし込むようになっています。
サイロにもコジェネからの温風を吹き出す設計になっていました。やはり、チップの水分管理には相当気を使っているようです。

ところでドイツ本国でも、コジェネを運用する側がこうしたチップの水分管理を行っているのでしょうか?施工した技術者に尋ねたところ、ドイツではこれまでのチップボイラー普及の歴史があり、乾燥したチップは熱量単価で評価されるので供給側のインセンティブとなり、運用する側でここまで対応する必要は無いとのことでした。ちなみに乾燥には、ソーラー熱を利用したサイロが利用されているとのこと。日本では日比谷アメニスさんが「ソーラードライシステム」として取組みをされていますね。
確かにこれならエネルギーを無駄にすることはありませんが、乾燥にかかる期間や、サイロへの出し入れの経費、そしてこれらが加味されたチップ価格でのコジェネ収支など、さらに掘り下げて検証してみる必要があると感じました。

逆にその技術者からは、「ドイツ人に出来て、日本人に出来ないことなど、無いでしょ!」などと、妙なハッパをかけられましたが、日本は高含水率チップに対応した温水ボイラーが普及しはじめたばかりで、人工的に乾燥したチップが燃料として普及するには、いましばらく時間がかかると思われます。

とはいえこうしたコジェネ施設は、地域自立型の電源としてとても魅力的で、太陽光や風力のように天候に左右されないという強みがあります。また、太陽光や風力では得られない「熱」が十分得られることも強みです。こうした自然エネルギー同士が補いあう形で連携すれば、地域によっては自然エネルギーだけで自立することも夢ではない、そんな想いをさせられた見学会でした。

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