第
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4章
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地域新
地域新エネルギー
地域新
地域新
エネルギー
エネルギー
エネルギーの
の
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の賦存状況
賦存状況
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賦存状況
1 1 1 1...賦存量.賦存量賦存量の賦存量ののの推計方法推計方法推計方法 推計方法 図表4-1 新エネルギーの種類と推計方法 種類 利用 推計方法 (1)太陽 エネルギー 太陽光 発電 日射量データを用いて、結晶系太陽電池について発電量を推計 発電量 = 傾斜面日射量×アレイ面量×総合設計係数 (kWh/日) (kWh/㎡・日) (㎡) 太陽熱 熱利用 日射量データを用いて、実際のメーカーのソーラーコレクターを使用した場合の集熱量 を推計 集熱量 = 傾斜面日射量×集熱面積×集熱効率×860 (kcal/日) (kWh/㎡・日) (㎡) (kcal/kWh) (2)風力 エネルギー 風力 発電 動力利用 実測日毎平均風速を用いて、実際のメーカーの風力発電機を使用した場合 の発電量を推計 発電量 = {日平均風速,出力特性}の関係 (kWh/日) (m/s) (kW/m/s) (h/日) (3)バイオマス エネルギー 畜産系 林業系 農業系 生活系 産業系 ガス化燃焼 直接・ガス化燃焼 ペレット化 直接・ガス化燃焼 ガス化燃焼 直接・ガス化燃焼 バイオマス量から発生エネルギー量を推計 発生エネルギー量 = バイオマス量×エネルギー発生量単位(発熱量) (kcal/年) (kg/年、m3/年) (kcal/kg、kcal/ m3) (4)廃棄物 エネルギー 可燃ゴミ 廃プラスチック 直接燃焼・※RDF 焼却処理量から焼却熱発生量を推計 焼却熱発生量 = 廃棄物焼却処理量×低位発熱量 (kcal/日) (kg/日) (kcal/kg) (5)雪氷冷熱 エネルギー 雪氷 冷気利用 積算寒度から推計 (6)温度差エネ ルギー 冷熱利用 活用例を提示 (7)-①地熱 エネルギー 温泉 温水熱利用 道立地下資源調査所の推計データから既存施設での使用熱量を推計 使用熱量 = 石油代替量×石油発熱量×ボイラー効率 (kcal/年) (㍑/年) (kcal/㍑) 旧 来 型 エ ネ ル ギ ー (7)-②中・小 水力発電 河川水 発電 動力利用 発生電力量 = 9.8×有効落差(m)×流水量(m3) ×水車効率(0.75~0.85)×発電機効率(0.82~0.93) 新 利 用 形 態 天然ガスコージェ ネレーション,クリーンエネ ルギー自動車 燃料電池 熱・電気併用 水素利用 活用例を提示 ※RDF=廃棄物の中から選別した可燃物を粉砕→粒度選別→固形化した個体燃料の総称。43 2 2 2 2...別海町.別海町別海町における別海町における地域新におけるにおける地域新地域新地域新エネルギーエネルギーエネルギーエネルギー賦存量賦存量賦存量賦存量 (1)太陽エネルギー 1)太陽光発電 本町の日射量については第2章の気候で触れているが、全道各地点との比較において、 太陽エネルギーを利用する上で恵まれた地域と考えられます。 また、12 月を除き年間最適傾斜角の日射量は3kWh/m2・日以上と高水準を維持しており、 太陽エネルギーを利用する上で有利な条件にあるといえます。 なお、傾斜角については、太陽光・熱共に装置を方位角 0°(真南)に設置した場合の傾 斜角の数値を用いることといたします。 賦存量は、別海町の傾斜面日射量データ(NEDO「全国日射関連データマップ」資料)に 基づき、単位面積(m2)当りの発電量を算出しました。 傾斜面日射量データは、図表4-2、4-3の通りで、最適傾斜角は 40.7°で、月平均 日射量は、3.94kWh/m2・日となっています。 図表4-2 別海町: 月平均斜面日射量(kWh/m2・日) 傾斜角度 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年 平 均 0 1.88 2.84 3.83 4.26 4.76 4.72 4.27 3.71 3.22 2.71 1.84 1.53 3.30 30 3.18 4.22 4.82 4.60 4.72 4.52 4.14 3.77 3.60 3.61 2.91 2.69 3.90 60 3.88 4.86 5.01 4.09 3.85 3.61 3.36 3.20 3.31 3.75 3.34 3.27 3.79 90 3.77 4.59 4.34 2.87 2.42 2.25 2.17 2.16 2.43 3.10 3.02 3.10 3.02 (資料:全国日射関連データマップ) 図表4-3 最適傾斜角の日射量 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 平 均 値 最 適 傾 斜 角 度 71.1 66.3 51.4 26.7 13.4 7.5 9.5 17.6 32.0 50.2 62.4 68.3 40.7 その日射量 3.93 4.88 5.04 4.60 4.85 4.74 4.30 3.82 3.60 3.79 3.34 3.30 4.18 年 間 最 適 傾 角(40.7°) の日射量 3.51 4.55 4.99 4.51 4.50 4.27 3.93 3.63 3.57 3.75 3.14 2.98 3.94 (資料:全国日射関連データマップ)
図表 4-4 傾斜角別日射量年間推移
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最適斜角
図表4-5 季別で見た日射量の比較 傾斜角 (°) 冬(12-2 月) 春(3-5 月) 夏(6-8 月) 秋(9-11 月) 0 2.08 4.29 4.23 2.59 10 2.56 4.52 4.28 2.92 20 3.00 4.66 4.25 3.18 30 3.37 4.71 4.14 3.37 40 3.66 4.67 3.96 3.48 50 3.88 4.54 3.71 3.52 60 4.00 4.31 3.39 3.47 70 4.04 4.01 3.02 3.34 80 3.97 3.64 2.62 3.13 90 3.82 3.21 2.19 2.85 (資料:全国日射関連データマップ)45 傾斜角度に対する日射量を季節毎に見ると(図表4-6)、夏期には傾斜角を大きくし、 冬季に小さくすると日射量が増大することが分ります。年平均では傾斜角 40 度付近が最大 になります。(最適傾斜角 40.7°) 月別発電量は、傾斜角 0℃で夏期に最大値、冬季に最小値をとり、90℃で逆になっていま す。最適傾斜角 40.7℃を挟んで 30~60℃では角度による発電量に大きな差は無く、3 月~5 月にかけて発電量が大きくなっています。 図表4-6 季別日射量の推移
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また、最適傾斜角での傾斜面日射量を全国各地と比較すると、図表4-7の通りになっ ており、全国的にみると日射量の比較的大きい地域であるといえます。 図表4-7 年平均傾斜面日射量の地域比較(最適傾斜角、方位角=0°) 地区名 別海 室蘭 札幌 青森 山形 東京 岐阜 新潟 大阪 鳥取 高知 最適傾斜角度 3.94 3.66 3.78 3.36 3.64 3.92 4.3 4.09 3.62 3.62 4.38 (資料:全国日射関連データマップ) 〔太陽光発電の賦存量〕 年間日射量(kWh/m2・年)=日日射量(kWh/m2・日)×365(年間日数) 図表4-8 傾斜角度別年間日射量 (kWh/m2・年) 傾斜角 0 30 60 90 最適傾斜角 日射量 kWh/m2・年 1,205 1,424 1,383 1,102 1,438 (資料:全国日射関連データマップ)年間発電量は傾斜角 40,7°の場合が最も多くなり、1,438kWh/m2・年の日射量があります。 これを 30m2の太陽電池に換算すると約 3,882kWh/年の発電量となり、年間 3,000kWh(約 20 円/kw として 6 万円程度)の電力を使用する家庭の年間使用料と相当します。 単位面積当り年間発電量(kWh/㎡・年)=日射量×発電効率×補正係数 =(1,438kWh/㎡・年)×(0.1)×(0.9)=129.42kWh/㎡・年 30m2で 3,882kWh/年 図表4-9 最適角度における 30 ㎡あたりの年間発電量 単位 別海町 ① 日射量 kWh/㎡・年 1,438 ② 発電効率 0.1 ③ 補正係数 0.9 ④ 発電量(①×②×③) kWh/㎡・年 129.4 ⑤ 30 ㎡の太陽電池 ㎡ 30 ⑥ 面積 30 ㎡の発電量(④×⑤) kWh/30 ㎡・年 3,882 ⑦ 別海町全世帯(5,553 世帯)に設 置した場合の発電量 (⑥×5,553 世帯) 万 kWh/年 2,156 ⑧ 経済評価 1kWh=10.4 円(低電圧料金) 万円/年 22,422 総エネルギー 21,560,078kWh/年×860kcal=18,541,667,080kcal=18,542×106kcal =18.5×109kcal
47 2)太陽熱 集熱量(kcal/日)=最適傾斜角の日平均斜面日射量(kWh/㎡・日)×860kcal/kWh 賦存量は、太陽光と同様に別海町の日射量データを用いて、集熱量を算出しました。 図表4-10 集熱面積 3m2の太陽熱温水器を利用した場合の設置角度別月間集熱量 (単位:Mcal/3m2・月) 傾斜角度 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年 平 均 0 146 220 296 330 368 365 330 287 249 210 142 118 255 30 246 327 373 356 365 350 320 292 279 279 225 208 302 60 300 376 388 317 298 279 260 248 256 290 259 253 294 90 292 355 336 222 187 174 168 167 188 240 234 240 234 最適傾斜角 40.7 度 272 352 386 349 348 330 304 281 276 290 243 230 305 (272=3.51×30 日×3 ㎡×860kcal=271,674kcal=272mcal) (資料:全国日射関連データマップ) 図表4-11 傾斜角度別集熱量の年推移
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最適傾斜角 40.7°
図表4-12 月別平均値で見た設置角度別年間集熱量(Mcal/3 ㎡・年) 傾斜角 0 30 60 90 最適傾斜角 集熱量 3,061 3,620 3,524 2,803 3,661 (図表4-10の月間集熱量の累計)月別の集熱量は、日射量に依存するので図表4-2と同じパターンを取り、設置角度に よるバラツキが大きくでています。冬期間は、外気温が氷点下、或いはそれに近くなるの で集熱効果が低くなり、また、日射量も低下するため集熱量は非常に少なくなっています。 年間の集熱量が最も多くなるのは、設置角度が最適傾斜角の場合で 3,661Mcal/3m2・年と なり、灯油約 411 ㍑分に相当します。なお、北海道で多く用いられる 60°とした場合には、 3,524mcal/m2・年となります。 〔太陽熱賦存量〕 図表4-13 最適傾斜角度(40.7°)における太陽熱賦存量と経済評価 単位 別海町 ① 年間集熱量 Mcal/3 ㎡・年 3,661 ② 集熱効率 0.6 ③ 実質年間集熱量 Mcal/3 ㎡・年 2,197 ④ 別海町の全世帯(5,553 世帯)に 設置した場合の集熱量 Gcal/年 12,198 ⑤ 経済評価 万円/年 33,299 ⑥ 灯油換算量 K ㍑/年 1,370 ※ 1kcal=0.0273 円(都市ガスの平均単価) ※ 1㍑・灯油=8,900kcal/㍑ 灯油換算 12,197,719,000kcal÷8,900kcal=1,370,000 ㍑=1,370k ㍑
49 (2)風力エネルギー 図表4-14 近隣地域との平均風速の比較
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図面4-15 別海町平均風速と最大風速0
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最大風速
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AMeDAS データ(図表4‐15)からは、別海町全域で、地上高7~10m において、年間 風速約 1.9~2.5m/s 程度の風となっていることがわかります。現在開発された小型風車で 初期回転風速が 1.8~2m/s 程度のものがあり、そうした小型風車を利用できる可能性はあ ると判断されます。 〔大型風車の可能性〕 今のところ、大型風車を設置する場合には、年平均風速で、5m/s 以上の風速がなけれ ば、ビジネスとして採算が取れない状況にあります。別海町は、AMeDAS データによれば、 1992 年 1 月~1997 年 12 月の月平均で 2.1m/s、近隣の標津町・中標津町の AMeDAS 観測所 の観測データによれば、1992 年~1997 年の月別 6 年間平均で標津町で 2.9m/s、中標津で 2.4m/s と風が弱く、大型風車の立地には適しません。がしかし、所謂「風の通り道」とい った、強風が通る箇所において実際に風速を観測し、その結果次第ではあるが、あるい は適地が存在する可能性はあります。 〔小型風車の可能性〕 現在、小型風車には、風速 2m/s から発電を行うものが開発されているが、別海町の観 測結果に基づけば発電しない時が多々あります。また標津町・中標津町は辛うじて発電 を維持できるといった状況にあります。方法としては、太陽光発電を併設したハイブリ ット方式を行えば、その信頼性は高くなると思われます。
51 (3)バイオマスエネルギー 1)畜産系バイオマス 図表4-16 バイオガスプラントシステムフロー 有機性廃棄物 ・ 家畜糞尿 ・ 生ゴミ ・ 水産系廃棄物 ・ し尿 ・ 汚泥 嫌気性発酵槽 ・ 低温発酵:温度域 25℃以下、発酵期間 50 日 ・ 中温発酵:温度域 35~42℃、発酵期間 25 日 ・ 高温発酵:温度域 55℃以上、発酵期間 15 日 発酵温度域の選択により、施設の大きさ・機器選択・バ イオガス成分等が変わります。 発生バイオガス バイオガスとは、嫌気性細菌 が廃棄物中の有機酸を分解す る時に発生する混合ガスです。 ・ メタン 55~60% ・ 二酸化炭素 35~40% ・ 窒素 4% ・ 硫化水素 2,000ppm ガス利用機器 ・ 発電機 バイオガスを燃料として使い、発電と熱 を発生させます。現在使われている発電 機のタイプとして、燃料電池、ガス発電 機、デュアルフュエル発電機、ガスター ビン等の方式があります。 ・ ボイラー ガスを直接燃やし、熱エネルギーとして 利用します。
バイオガス発生量の算出 町内の家畜の飼養頭数をベースに家畜糞尿についてメタン発酵した場合のメタンガス発 生量及び発生エネルギー量を推計しました。 図表4-17 地区別農家個数・牛飼育頭数・糞尿発生量 牛飼育頭数 糞尿発生量(t/年) 乳用牛 肉用牛 乳用牛 肉用牛 農家数 成牛 育成牛 肉用種 乳用種 小 計 成牛 育成牛 肉用種 乳用種 小 計 別 海農協 343 24,427 14,512 1,717 347 41,003 1,588 334 43 8 1,972 西春別農協 238 15,316 6,521 603 1,137 23,815 996 150 15 26 1,187 中春別農協 214 15,897 7,941 1,365 0 25,417 1,033 183 34 0 1,250 上春別農協 115 8,160 5,307 0 0 13,582 530 122 0 0 652 計根別農協 72 4,204 2,128 0 0 6,404 273 49 0 0 322 合 計 982 68,004 36,409 3,685 1,484 110,221 4,420 837 92 34 5,384 年間発生量 ― ― ― ― ― ― 1,613,395 305,654 33,626 12,458 1,965,133 ※ 牛飼育頭数:別海町資料 糞尿発生量:家畜ふん尿処理・利用の手引き((財)畜産環境整備機構)データから算出 図表4-18 バイオガス発生量 乳用牛 肉用牛 単位 成牛 育成 肉用種 乳用種 計 ① 頭数 頭 68,004 36,409 3,685 1,484 110,221 ② 糞尿量 (1t≒1mkg/日・頭 3) 65.0 23.0 25.0 23.0 - ③ 全糞尿量 ①×② t/日 4,420 837 92 34 5,384 ④ バイオガス発生量 (糞尿) m3/ t 25.0 25.0 25.0 25.0 - ⑤ メタン濃度 Vol% 0.6 0.6 0.6 0.6 - ⑥ メタン発熱量 Kcal/m3 8,600 8,600 8,600 8,600 - ⑦ 1 日のバイオガス 発生量 ③×④ m 3/日 110.5× 103 20.9×103 2.3×103 0.9×103 134.6×103 ⑧ バイオガス発熱量 ⑤×⑥ Kcal/ m3 5,160 5,160 5,160 5,160 - ⑨ 発生エネルギー量 ⑦×⑧ Kcal/日 570.2×106 108.0×106 11.9×106 4.4×106 694.5×106 ⑩ 電力発生分 ⑨×0.23/860 KWh/日 152.5×103 28.9×103 3.2×103 1.2×103 185.7×103 ⑪ 熱発生分 ⑨×0.62 Kcal/日 353.5×106 67.0×106 7.4×106 2.7×106 430.6×106 注)上記の施設維持エネルギー量は考慮されていません。
53 コージェネレーションで利用した場合、電気は低圧電力料金 10.4 円/kWh、熱は都市ガス 平均単価 0.0273 円/kcal を用いての経済評価では、 電気:185.7×103kWh/日×10.4 円/kWh=1,931,752 円/日≒70,509 万円/年 熱 :430.6×106kcal/日×0.0273 円/kcal=11,755,551 円/日≒429,078 万円/年 合計:年間で約 499,587 万円となります。 図表4-19 別海町酪農地区別発生エネルギー・熱・電気換算表 電気量 熱量 地 区 糞尿量 (t/日) kw/日 金額(円) kcal/日 金額(円) 経済評価(万円) 別海地区 1,972 68,049 707,710 157,755,511 4,306,725 183,027 西春別地区 1,187 40,943 425,806 94,916,185 2,591,212 110,121 中春別地区 1,250 43,128 448,526 99,980,839 2,729,477 115,997 上春別地区 652 22,510 234,103 52,183,831 1,424,619 60,544 計根別地区 322 11,116 115,607 25,769,876 703,518 29,898 合 計 5,384 185.7×103 1,931,752 430.6×106 11,755,551 499,587 年間エネルギー量は、 電気 185.7×103×365=67,780.5×103=67.8×106kWh 熱 430.6×106×365=157,169×106=157.2×109 kcal
55 2)林産系バイオマス ① 別海町の森林分布状況(図 森林分布図参照) 図表4-21 森林面積と蓄積量 面積(ha) 蓄積(千 m3) 所有区分 計 天然林 人工林 無立木地 その他 計 針葉樹 広葉樹 森林管理局所管国有林 6,294 1,337 4,289 12 656 473 341 133 国立大学演習林 - - - - その他国有林 2,432 2,012 420 - - 121 15 106 国 有 林 計 8,726 3,349 4,709 12 2,310 594 356 239 道有林 2,169 1,037 611 1 520 159 27 132 市町村有林 7,042 3,147 2,838 1,058 - 490 263 227 その他民有林 19,752 14,374 3,119 2,259 - 1,159 310 849 民 有 林 計 28,963 18,558 6,568 3,318 - 1,808 600 1,208 合計 37,688 21,907 11,275 3,330 1,090 2,402 956 1,447 (H11 年度北海道林業統計 P48) 図表4-22 森林面積 面積(ha) 面積の割合(%) 区 分 国有林 道有林 町有林 民有林 合計 国有林 道有林 町有林 民有林 合計 別海町 8,726 2,169 7,042 19,752 37,688 23.1 5.8 18.7 52.4 100.0 根室支庁 108,547 2,169 17,599 41,506 169,821 63.9 1.3 10.4 24.4 100.0 北海道 3,197,283 608,826 304,559 1,470,476 5,581,144 57.2 10.9 5.5 26.3 100.0 (H11 年度北海道林業統計 P4&5) 図表4-23 蓄積量 蓄積(千 m3) ha あたりの蓄積の割合(m3/ha) 区 分 国有林 道有林 町有林 民有林 合計 国有林 道有林 町有林 民有林 合計 別海町 594 159 490 1,159 2,402 68.1 73.3 69.6 58.7 63.7 根室支庁 8,800 159 1,355 3,362 13,675 81.1 73.3 76.9 81.0 80.5 北海道 356,522 66,695 37,457 167,309 627,984 111.5 109.5 123.0 113.8 112.5 (H11 年度北海道林業統計 P10&48) 図表4-24 樹種蓄積量(針葉樹) 図表4-25 樹種蓄積量(広葉樹) 針 葉 樹 蓄 積 ( 千 m3) 広葉樹蓄積(千 m3) 区 分 国 有 林 道 有 林 町 有 林 民 有 林 合 計 区 分 国有林 道有林 町有林 民有林 合計 別 海 町 356 27 263 310 956 別海町 239 132 227 849 1,447 根 室 支 庁 3,784 27 724 1,535 6,070 根室支庁 5,016 132 631 1,827 7,605 北 海 道 166,363 26,748 22,674 93,952 309,737 北海道 190,159 39,946 14,783 73,357 318,246 (H11 年度北海道林業統計 P10&48) (H11 年度北海道林業統計 P10&48)
図表4-26 根室地域の全森林における伐採面積・材積(実績値)
区 分 森林面積(ha) 伐採面積(ha) 伐採面積率 (%) 伐採材積(千m3) 伐採面積あたりの材積(m3/ha)
森林管理局所管 国有林 106,115 1,130 0.01065 31 3.94 国立大学演習林 - - - - - その他国有林 2,432 - - - - 道有林 2,169 - - - - 一般民有林 59,105 628 0.01063 29 2.98 計 169,821 1,758 0.01035 60 3.18 (H11 年度北海道林業統計 P4&5&129) 図表4-27 別海町の全森林における伐採面積・材積(推計値) 区 分 森林面積(ha) 伐採面積(ha) 伐採材積(m3) 森林管理局所管国 有林 6,294 67 (伐採面積率:0.01065) 264 (材積率係数:3.94) 国立大学演習林 - - - その他国有林 2,432 - - 道有林 2,169 - - 一般民有林 26,792 288 (伐採面積率:0.01063) (材積率係数:2.98) 1,568 計 37,688 355 1,832 (H11 北海道林業統計 P48) 図表4-28 北海道の人工林の主伐・間伐面積
区 分 森林面積(ha) 主伐面積(ha) 主伐面積率(%) 間伐面積(ha) 間伐面積率(%)
森林管理局所管国有林 682,999 968 0.0014172 21,370 0.0312884 国立大学演習林 10,678 833 0.0780108 231 0.0216332 その他国有林 2,452 - - 31 0.0126427 道有林 130,514 437 0.0033482 4,749 0.0363869 一般民有林 695,806 3,095 0.004448 24,825 0.035678 (H11 北海道林業統計 P3&130) 図表4-29 別海町の人工林の主伐・間伐面積
区 分 森林面積(ha) 主伐面積(ha) 間伐面積(ha)
森林管理局所管国有林 4,289 6.1 134.2 国立大学演習林 - - - その他国有林 420 - 5.3 道有林 611 2.1 22.2 一般民有林 5,957 26.5 212.5 (H11 北海道林業統計 P48)
57 図表4-30 北海道の主伐・間伐材積 区 分 主伐材積 (千m3) 主伐材積率 (千m3/ha) 間伐材積 (千m3) 間伐材積率 (千m3/ha) 森林管理局所管国有林 58 0.0599173 775 0.0362657 国立大学演習林 37 0.0444177 9 0.038961 その他国有林 - - 3 0.0967741 道有林 38 0.0869565 172 0.0362181 一般民有林 732 0.2365105 637 0.0256596 (H11 北海道林業統計 P130) 図表4-31 別海町の主伐・間伐材積 区 分 主伐材積(m3) 間伐材積(m3) 森林管理局所管国有林 365 4867 国立大学演習林 - - その他国有林 - 513 道有林 183 804 一般民有林 6,268 5,453 図表4-32 人工林の主伐・間伐面積及び材積の集計(推計値)
区 分 主伐面積 (ha) 間伐面積 (ha) 伐採面積計(ha) 主伐材積 (m3) 間伐材積 (m3) 伐採材積計 (m3)
森林管理局所管国有林 6.1 134.2 140.3 365 4,867 5,232 国立大学演習林 - - - - - その他国有林 - 5.3 5.3 - 513 513 道有林 2.1 22.2 24.3 183 804 987 一般民有林 26.5 212.5 239 6,268 5,453 11,721 合計 34.7 374.2 408.9 6,816 11,637 18,453 人工林から得られるエネルギー量と経済効果 上記表から本町の伐採材積は 18,453m3/年と推計されます。この主・間伐材を全て直接燃焼 した場合の発生エネルギー量は、木材の発熱量原単位を 2,932kcal(比重 0.66kg/l)とすると、 18,453m3/年×2,932kcal=54.1×109kcal/年 となります。発電効率を 25%,熱回収率を 60%とすると、 電気:1,573 万 kWh/年 熱 :32.5×109kcal/年 となります。また、低圧電力料金単価を 10.4 円/kWh、都市ガスの平均単価を 0.0273 円/kcal として経済性を評価すると、電気で約 16,300 万円、熱で約 88,725 万円、合計で約 105,025 万 円の経済効果と推計されます。
② 林地残材量 図表4-33 林冠が閉鎖したトドマツ林の現存量の目安(北海道の代表値) 蓄積 (m3/ha) 地上部の現存量 (t/ha) 幹の割合 (%) 枝の割合 (%) 葉の割合 (%) 50 30 50 20 30 100 60 65 15 20 200~300 100~150 70 15 15 300 以上 150 以上 80 10 10 注)根の現存量は、若齢林で地上部現存量の 25~30%、壮齢~成熟林で 20~25% 図表4-34 林冠が閉鎖したカラマツ林の現存量の目安(北海道の代表値) 蓄積 (m3/ha) 地上部の現存量 (t/ha) 幹の割合 (%) 枝の割合 (%) 葉の割合 (%) 50 30 70 10 20 100 60 80 5 15 200~300 110~150 88 2 10 300 以上 160 以上 93 2 5 注)根の現存量は、若齢林で地上部現存量の 25~30%、壮齢~成熟林で 20~25% 資料出所:北海道大学大学院農学研究科 澁谷正人助教授 林地残材の賦存量 伐採量の20~30%が林地残材として残されるとすると、人工林の林地残材量は、伐採量 が 18,453m3/年であるので、林地残材率を30%として計算すると、 18,453m3/年×30%=5,500m3/年 と推計されます。 エネルギー量と経済効果 林地残材を全て直接燃焼した場合の発生エネルギー量は、木材の発熱量原単位を 2,932kcal(比重 0.66kg/l)とすると、 5,500m3/年×2,932kcal=16.1×109kcal/年 となります。発電効率を 25%,熱回収率を 60%とすると、 電気:468 万 kWh/年=534kWh/hr 熱 :9.7×109kcal/年=110 万 kcal/hr となります。また、低圧電力料金単価を 10.4 円/kWh、都市ガスの平均単価を 0.0273 円/kcal として経済性を評価すると、電気で約 4,900 万円、熱で約 26,400 万円、合計で 31,300 万円の 経済効果と推計されます。 発生エネルギー総合計 人工林 54.1×109kcal 林地残材 16.1×109kcal 合計 70.2×109kcal
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3)農業系バイオマス 〔発生量〕 全体草地 6,300ha の内、5%である 315ha の牧草地より収穫される牧草を圧縮ブロック・固形化し 熱として活用すると想定すると、ha 当り 78.7t(他地区の事例より)の生草が収穫されると想定さ れる。乾物量の生産量は生草の 20%、発熱量は 3,600kcal/kg と考えられます。 図表4-35 農業系バイオマス発生量 ① 可燃物発生量 t/ha・年 78.7 ② 315ha 当りの可燃物発生量 ①×315ha t/年 24,790.5 ③ 可燃物中に占める乾物比率 % 20.0 ④ 可燃物発生量 ②×③ t/年 4,958.1 ⑤ 発生熱量原単位 kcal/kg 3,600 ⑥ 発生熱量 ④×⑤ kcal 17,849,160,000 ⑦ 発生電気量 ⑥×0.23/860 kWh/年 4,773,612 ⑧ 熱発生分 ⑥×0.6 109kcal/年 10.7 ⑨ 経済評価:電気 万円/年 4,965 ⑩ 経済評価:熱 万円/年 29,211 ⑪ 経済評価計 万円/年 34,176 〔経済評価〕 電気は低圧電気量 10.4 円/kWh、熱は都市ガス平均単価 0.0273 円/kcal を用いての経済性評価で は、 電気:4,773,612kWh/年×10.4 円/kWh=4,965 万円/年 熱 :10.7×109kcal/年×0.0273 円/kcal=29,211 万円/年 合計:年間で約 34,176 万円/年となります。 総エネルギー量:17.8×109kcal/年
61 4)生活系バイオマス ① 生ゴミ(単位:t) 〔発生量〕 別海町で処理されている可燃物量は平成 13 年度実績で、4,390.11t です。可燃物中に占める厨芥 類量は 590.62t/年と報告されています。この数字は水分を含まぬ数字であるので水分率 65%とする と厨芥類量は 909t となり、比率としては 20.7%であります。 図表4-36 生ゴミ、エネルギー発生量 ① 可燃物発生量 t/年 4,390 ② 可燃物中に占める厨芥類比率 % 20.7 ③ 厨芥類発生量 ①×② t/年 909 ④ バイオガス発生原単位 Nm3/kg 0.1 ⑤ バイオガス発生量 Nm3 90,873 ⑥ 発生熱量原単位 kcal/m3 5,834 ⑦ 発熱量 ④×⑤ 106kcal/年 530 ⑧ 発生電気量 ⑦×0.23/860 kWh/年 141,785 ⑨ 電力発生分 万円/年 147 ⑩ 熱発生分 ⑥×0.6 106kcal/年 318 ⑪ 経済評価:電気 万円/年 147 ⑫ 経済評価:熱 万円/年 868 ⑬ 経済評価計 万円/年 1,015 〔賦存量〕 厨芥類 1kg から発生するバイオガス量を、0.1 m3とすると、別海町で年間発生する厨芥類量が 909t であるので、90,873m3/年のバイオガス発生を見込むことができます。 バイオガス 1m3を直接燃焼して得られる発熱量を、5,834kcal とすると、総エネルギー発生量は、 530×106kcal/年(90,873m3/年×5,834 kcal=530,153,082kcal)と推計することができます。この エネルギー量を電気 23%、60%を熱として取り出すとすると、 電気:141,785kWh/年 熱 :318×106kcal/年 となります。
〔経済評価〕 電気は低圧電気量 10.4 円/kWh、熱は都市ガス平均単価 0.0273 円/kcal を用いての経済性評価で は、 電気:141,785kWh/年×10.4 円/kWh=147 万円/年 熱 :318×106kcal/年×0.0273 円/kcal=868 万円/年 合計:年間で約 1,015 万円/年となります。 ② 汚泥 〔発生量〕 下水汚泥は、バイオガス化して使うことができます。汚泥発生量単位は 4.9Nm3人・年で す。また、下水道普及率 50%として、下水処理人口は 8,455 人(別海町人口平成 12 年 10 月 1 日 16,910 人)となります。この結果、汚泥発生量の推計は、 汚泥発生量=4.9Nm3/人・年×8,455 人=41,430m3/年となり、汚泥処理量当りのバイオガ ス発生量単位 10.5(バイオガス(Nm3)/汚泥(Nm3))として、 バイオガス発生量=41,430 m3/年×10.5Nm3/汚泥Nm3=435,015Nm3であります。 発熱量 4,719kcal/Nm3(下水汚泥消化ガス中のメタン濃度 55%)として、 エネルギー賦存量=435,015Nm3/年×4,719kcal/Nm3=2,053×106kcal/年と推計されます。 図表4-37 汚泥、エネルギー発生量 ① 汚泥発生量単位 t/人・年 4.9 ② 下水処理人口(50%) 人 8,455 ③ 汚泥発生量 ①×② t/年 41,430 ④ バイオガス発生原単位 バイオガス m3/汚泥 t 10.5 ⑤ バイオガス発生量 ③×④ Nm3 435,015 ⑥ 発熱量(4,719kcal/Nm3 ) 106kcal/年 2,053 ⑦ 発生電力量 ⑥×0.23/860 kWh/年 549,014 ⑧ 電力発生分 円/年 5,709,747 ⑨ 熱発生分 ⑥×0.60 106kcal/年 1,231.8 ⑩ 経済評価:電気 万円/年 571 ⑪ 経済評価:熱 万円/年 3,363 ⑫ 経済評価計 万円/年 3,934
63 〔賦存量〕 バイオガス 1 ㎥を直接燃焼して得られる発熱量を、4,719kcal とすると、総エネルギー発生量は 2,053×106kcal/年と推計することができる。このエネルギー量を電気 23%、60%を熱として取り 出すとすると、 電気:549,014kWh/年 熱 :1,231.8×106kcal/年 となります。 〔経済評価〕 電気は低圧電気量 10.4 円/kWh、熱は都市ガス平均単価 0.0273 円/kcal を用いての経済性評価で は、 電気:549,014kWh/年×10.4 円/kWh=571 万円/年 熱 :1,231.8×106kcal/年×0.0273 円/kcal=3,363 万円/年 合計:年間で約 3,934 万円となります。
③ し尿 〔発生量〕 全国平均の1人当りのし尿処理量は、0.59k ㍑/人・年であり、別海町人口 16,910 人として、 また下水道普及率 50%として、非下水処理人口 8,455 人分のし尿処理量は、 し尿処理量=1人当りのし尿処理×非下水処理人口 =0.59k ㍑/人・年×8,455 人=4,988k ㍑/年となります。 バイオガス発生量単位 8Nm3/k ㍑,メタン濃度 50%として、 バイオガス発生量=4,988k ㍑/年×8Nm3/k ㍑=39,904Nm3/年が得られ、 発熱量 4,290kcal/Nm3として、 エネルギー賦存量=39,904Nm3/年×4,290kcal/Nm3=171×106kcal/年と推計されます。 図表4-38 し尿エネルギー発生量 ① し尿発生量単位 k ㍑/人・年 0.59 ② 下水処理人口(50%) 人 8,455 ③ し尿発生量 ①×② k ㍑/年 4,988 ④ バイオガス発生原単位 バイオガス㎥/汚泥㎥ 8 ⑤ バイオガス発生量 ③×④ Nm3/年 39,904 ⑥ 発熱量 ⑤×4290 106kcal/年 171 ⑦ 発生エネルギー量 ⑥×0.23/860 kWh/年 45,783 ⑧ 電力発生分 ⑦×10.4 円/年 476,142 ⑨ 熱発生分 ⑦×0.60 106kcal/年 103 ⑩ 経済評価:電気 万円/年 48 ⑪ 経済評価:熱 万円/年 280 ⑫ 経済評価計 万円/年 328 〔賦存量〕 バイオガス 1m3を直接燃焼して得られる発熱量を、4,290kcal とすると、総エネルギー発生量は 171×106kcal/年と推計することができます。このエネルギー量を電気 23%、60%を熱として取り 出すとすると、 電気:45,783kWh/年 熱 :103×106kcal/年 となります。
65 〔経済評価〕 電気は低圧電気量 10.4 円/kWh、熱は都市ガス平均単価 0.0273 円/kcal を用いての経済性評価で は、 電気:45,783kWh/年×10.4 円/kWh=48 万円/年 熱 :102×106kcal/年×0.0273 円/kcal=280 万円/年 合計:年間で約 328 万円となります。 図表4-39 生活系バイオマスの小計 総エネルギー量 電気・熱回収率 経済評価(万円/年) 種類/単位 ×106kcal kWh(23%) Gcal(60%) 電気 熱 計 生ゴミ 530 141,671 318 147 868 1,015 汚泥 2,053 549,014 1,231 571 3,363 3,934 し尿 171 45,783 103 48 280 328 小計 2,754 736,468 1,652 766 4,511 5,277
5)産業系バイオマス ① 水産廃棄物 別海町の水産廃棄物は、図表4-40のとおりです。 図表4-40 漁業系廃棄物処理量推移(単位:t) 種 類 H11 年度 秋サケ 1,493 ヒトデ 3,548 ホタテ残渣 2,628 ホタテ貝殻 10,986 合 計 18,655 水産廃棄物のうち秋サケはバイオガス化して使うことができます。 魚類(脂肪・浮遊物)のメタン発酵バイオガス発生量単位 =40~280(バイオガス(Nm3)/バイオマス(t))=160(平均) (デンマーク・フォルケセンター:非公式データ) バイオガス化対象廃棄物量:秋サケ 1,493t/年 バイオガス発生量=1,493t/年×160Nm3/t=238,880Nm3/年 発熱量 4,290kcal/Nm3(有機物系汚泥と同じとする,メタン濃度 50%) 発生エネルギー量=238,880 Nm3/年×4,290kcal/Nm3=1,024,795,200kcal/年 =1,025×106kcal/年 このエネルギー量を電気 23%,熱を 60%として取り出したとすると、 電気:1,024,795,200kcal/年×0.23÷860=274,073kWh/年 熱 :1,024,795,200kcal/年×0.6=614.9×106kcal/年 となります。 〔経済評価〕 電気は低圧電力量 10.4 円/kWh、熱は都市ガス平均単価 0.0273 円/kcal を用いて の経済性評価は、 電気:274,073kWh/年×10.4 円/kWh=285 万円/年 熱 :614.9×106kcal/年×0.0273 円 kcal=1,679 万円/年 合計:1,964 万円/年となります。
67 ② 乳業工場汚泥 以下のように乳業汚泥が発生しています。 図表 4-41 別海町内乳業工場三社の汚泥発生量 年間発生量(t) 処理方法 A社 330 産業廃棄物処理業者に委託。 B社 433 肥料原料として農地還元。 C社 400~500 産業廃棄物処理業者に委託。 乳業汚泥のエネルギー賦損量は下記のような計算がされます。 図表 4-42 乳業汚泥エネルギー発生量 ① 汚泥発生量単位 t/人・年 1,213 ② バイオガス発生原単位 バイオガス m3/汚泥 kg 0.50 ③ バイオガス発生量 ①×② Nm3 606,500 ④ バイオガスエネルギー量 kcal/Nm3 4,290 ⑤ 発生エネルギー量 ③×④ 109kcal/年 2.60 ⑥ 電気発生分 ⑤×0.23/860 kWh/年 695,853 ⑦ 熱発生分 ⑥×0.60 109kcal/年 1.56 ⑧ 経済評価:電気 万円/年 724 ⑨ 経済評価:熱 万円/年 4,259 ⑩ 経済評価計 万円/年 4,983 〔経済評価〕 電気は低圧電気量 10.4 円/kWh、熱は都市ガス平均単価 0.0273 円/kcal を用いての経済性評価で は、 電気:695,853kWh/年×10.4 円/kWh=724 万円/年 熱 :1.56×109kcal/年×0.0273 円/kcal=4,259 万円/年 合計:年間で約 4,983 万円となります。
(4)廃棄物エネルギー 1)一般廃棄物 〔ゴミ発生量〕 別海町で発生する一般廃棄物量は図表4-43となっています。 可燃ごみ 4,390tのうち生ごみ(909tと想定される)を差引き、3,482tが焼却して熱を利 用することができます。 図表4-43 H13 年度の総ゴミ量(単位:t/年) 種 類 発生量 焼却熱量 可燃ゴミ 4,390.11 6,964 Gcal/年 不燃ゴミ 455.04 ― 粗大ゴミ 35.24 ― 資源ゴミ 939.30 ― 合 計 5819.60 6,964 Gcal/年 焼却熱量単位:一般廃棄物焼熱量 2,000kcal/kg 一般廃棄物のエネルギー賦損量は下記のような計算がされます。 図表4-44 一般ゴミエネルギー発生量 ① 年間総焼却処理量 t/年 3,482 ② 一般廃棄物焼却エネルギー量単位 kcal/kg 2,000 ③ 総焼却エネルギー量 ①×② 106kcal/年 6,964 ④ 発電効率 % 20 ⑤ 1時間あたりの実質発電量 kWh/時 184,88 ⑥ kWh ベースの賦存量 ③×0.2/860 kWh/年 1,619,535 ⑦ 熱回収率 % 60 ⑧ kcal ベース賦存量 ③×0.6 106kcal/年 4,178.4 〔賦存量〕 別海町の一般廃棄物の年間総焼却処理量 3,482t に対し、一般廃棄物 1kg 当たり 2,000kcal の焼 却エネルギー量が見込まれるとすると、総焼却エネルギー量は、年間で、6,964×106kcal/年とな ります。廃棄物発電の発電効率を 20%とすると、1 時間当たり実質発電量は、約 184.88kWh/時、 年間にすると 1,619,535kWh/年が見込まれる。熱に関しては、回収率を 60%とすると、賦存量と しては、4,178.4×106kcal/年となります。
69 〔経済効果〕 電気低圧電力料金10.4 円/kWh、熱は都市ガスの平均単価0.0273 円/kcal を用の経済性評価は、 電気:1,619,535kWh/年×10.4 円/年=1,684 万円/年 熱 :4,178.4×106kcal/年×0.0273 円/kcal=11,407 万円/年 合計で約 13,091 万円/年となります。 〔道内における焼却場の廃熱利用について〕 現在根室管内4町村の一般廃棄物広域処理事業の検討が進められているとのことであるが、 事業方針が関係町村間で正式に決定した段階で是非、廃棄物発電、熱利用の検討が課題となり ます。 道内での展開は、 ・ 中核都市の清掃工場の 10 ケ所で、発電出力 59,770kW。併せて廃熱利用。現在、江別 市など苫小牧市において廃プラステックを燃料とする発電所が建設中である。 ・ 平成 14 年 12 月からは、札幌市厚別エネルギーセンターで RDF を燃料とする熱供給 事業が全国ではじめて行われる予定。 その他の情報として廃棄物発電・廃棄物熱利用を導入しない(出来ない)理由として、「廃棄 物発電・廃棄物熱利用とともに導入に必要な情報が不足している。また、財源が確保できない。」 あるいは「導入するためには、安定的にごみの量を確保することが条件となるが、地方などで 絶対的にごみの量が不足するケースと都市部においてリサイクルの推進によって、焼却される ごみの量が減り、発電や熱利用に十分なごみの量が確保できない」また「生ごみの扱いについ て未来永劫に水を燃やすと同じことを続けてよいのか」など傾聴に値する意見が出されていま す。この点も含めて上記案件の可否を決めるべきといえます。 図表4-45 廃棄物発電・廃棄物熱利用システムフロー図 可燃ゴミ ゴミ焼却施設内 ゴミピット 投入ホッパ ボイラー 排気ガス 煙突 大気放出 タービン 発電機 電気 高温蒸気 熱交換器 熱交換器 炉内温水パイプ 温水プール (熱利用)
2)農業廃棄物(ラップフィルム) 別海町の農業用廃プラスチック年間排出量(別海町農村環境整備推進事業資料)は、平成 11~ 12 年の平均処理量として 898t/年となっています。 〔発生量〕 図表4-46 ラップフィルム燃焼発生エネルギー量 ① 年間総焼却処理量 t/年 898 ② 一般廃棄物焼却エネルギー量単位 kcal/kg 7,300 ③ 総焼却エネルギー量 ①×② 106kcal/年 6,555 ④ 発電効率 % 20 ⑤ 1時間あたりの実質発電量 kWh/時 174 ⑥ kWh ベースの賦存量 ③×0.2/860 kWh/年 1,524,512 ⑦ 熱回収率 % 60 ⑧ kcal ベース賦存量 ③×⑨ 106kcal/年 3,933 〔賦存量〕 廃プラスチック 1kg を燃焼すると、7,300kcal の発熱量が見込まれます。 廃プラスチック年間総発生量 898t の総エネルギー量は、 898t 年×7,300kcal/kg=6,555×106kcal/年となります。 さらに、発電効率を 20%と仮定すると、1 時間当たり実質発電量は 174kWh/時、年間にすると 1,524,419kWh/年が見込まれます。熱に関しては、回収率を 60%とすると、賦存量としては、3,933 ×106kcal/年となります。 〔経済効果〕 電気低圧電力料金 10.4 円/kWh、熱は都市ガスの平均単価 0.0273 円/kcal を用いての経済性評 価は 電気:1,524,512kWh/年×10.4 円/年=1,585 万円/年 熱 :3,933,000,000kcal/年×0.0273 円/kcal=10,737 万円/年 合計で約 12,322 万円/年となります。
71 (5)雪氷冷熱エネルギー 氷冷熱エネルギーとは、冬季の冷気で製氷を行い氷として貯蔵し、夏季間の農産物貯蔵や出荷調 整,あるいは施設冷房として活用する方法です。 冷熱資源の賦存量は積算寒度で表すことが出来、積算寒度とは日平均気温 0℃以下の値を積算し た温度です。 また、一般的に積算寒度で-200℃以下であれば、冷熱エネルギーの活用が可能といわれてい ます。本町の積算寒度は-200℃を大きく下回っており、冷熱エネルギー施設の立地条件は非常 に良いといえます。 平均風速も雪氷冷熱エネルギーとしてその効果を相乗させる事項にて勘案すべき条件となります。 表4-47 積算寒度 12 月 1 月 2 月 3 月 合計 ‐84 ‐199.7 ‐163.3 ‐63.2 ‐510.2 (資料:AMeDAS 1988~1997 年平均値) 図4-48 全道各地点との比較 (資料:AMeDAS 1988~1997 年平均) -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 別 海 稚 内 旭 川 留 萌 札 幌 岩 見 沢 小 樽 網 走 根 室 釧 路 帯 広 苫 小 牧 静 内 函 館 江 差 単 位 :℃
別海町内における雪氷冷熱エネルギーの利用 林業生産物の冷蔵の事例として、北海道では、別海町森林組合の苗木低温貯蔵庫があります。雪 室において造林用苗木などを、雪中埋設し、植栽木の活着具合を改善することを目的としています。 この施設では、1月下旬から2月上旬の新設を施設容量の 80%まで搬入し堆積させます。そして 4月中旬から下旬にかけて造林用苗木等を雪中に埋設し、5月中旬から6月中旬にかけて植栽して います。 本町では秋植で、苗の保存は行われていないが、今後の利用可能性から育成林カラマツ、トドマ ツなどの苗木の植栽木を貯蔵期間中の乾燥を防ぎ、また根付の活着率を高めることを目的に雪室の 活用を検討しています。 1) 林業生産物貯蔵の雪室利用対象物 別海町の造林面積は、木材価格の低迷に絡み近年減少傾向にあるが、循環型森林経営を進め ていこうと、将来的には人工林率を 70%までにする事を目標として、50ha 造林、60 年伐採期 のリサイクルで、50ha/年伐採する計画であります。 春植の人工造林(針葉樹)苗木を雪室に貯蔵する場合、苗木本数は、造成林の条件にもより ますが、約 2,000 本/ha とし、 2,000(本)×50(ha)=10 万本の苗木貯蔵をしています。 2) 規模と導入形態 冬季の雪を倉庫8割を占めるまで搬入します。蓄えられた雪氷に苗木を埋蔵し、雪中温度が 零度、湿度 100%の低温かつ、高湿度環境で、植付け前の一ヶ月間貯蔵してます。 <愛別町アイスシェルター冷熱利用の事例より> 愛別町と同一の 160t のアイスシェルターを町内各地域に合計 15 基導入するとして、 雪 1t の原油換算量→10 ㍑(原油1㍑=9,250kcal) 160t×10 ㍑×9,250kcal×15 基=222,000,000kcal=222Gcal/年となります。
73 (6)温度差エネルギー 海や川の水温は、夏冬もあまり変化が無く、外気との温度差があります。また、工場や変電所 などから排出される熱もエネルギー(熱源)として利用できます。そのような今まで利用されて いなかったエネルギーを「未利用エネルギー」といいます。これらのエネルギーはヒートポンプや 熱交換器を使って、冷暖房などに利用できます。ヒートポンプを使って利用するものは、「温度差 エネルギー」と定義されます。 図表4-49 未利用エネルギー一覧 (資料:NEDO 新エネルギーガイドブック)
ヒートポンプとは・・・水のポンプが、水を低いところから高いところへ移動させる役割 を果たすのと同じように、「温度の低いものから温度の高いものへ熱を移動する」役割を 果たすのがヒートポンプです。例えば、冷房は外気よりも涼しい室内から熱を奪って室 温を低下させ、室内から奪った熱を室外機から放出します。この熱移動を行うのがヒー トポンプです。 図表4-50 別海庁舎温度差エネルギー使用例 (資料:別海町建築課) 別海町の冷暖房とロードヒ-ティングは、ヒートポンプシステムを活用しています。 その熱交換器(三台)の昨1年間使用した熱量の合計は、1,251GJ である。 kcalベース→1,251GJ×239,000kcal=298,989,000kcal 重油換算(9,500kcal/㍑、効率 90%)では→298,989,000kcal÷(9,500kcal/㍑×0.9) =35,000 ㍑/年に相当します。
75 (7)旧来型エネルギー ①地熱エネルギー 別海町では別海ふれあい温泉「郊楽苑」で活用されています。そのエネルギーは下記の通りで す。(他に尾袋沼温泉―民営がある) 図表4-51 温泉湯量等 湧出量 390 ㍑/min 動力揚湯 湯温 40.0℃ ― (資料:温泉分析表) 〔賦存量〕 年間の湯量は、0.39m3/分×60×24×365 =204,984m3/年=204,984t/年となります。この熱 量は水1kg を 1℃上昇させるエネルギーが 1kcal であるので、 204,984t/年×40.0℃=8.2×109kcal/年となります。 温泉水を河川水(温度 5℃)との温度差エネルギーとして利用すると、 温泉水温度差エネルギー=利用温度差 × 比熱 × 処理量 =(40.0-5)(℃)×998.2(kcal/m3・℃)×204,984t/年 =7.2×109kcal/年となります。 これ以外に尾岱沼温水プールの賦損量は以下となります。 (59.8-5)℃×998.2kcal/m3・℃×26,280t/年=1.4×109kcal
合計で 7.2×109kcal/年+1.4×109kcal=8.6×109kcal
図表4-52 別海町内地熱エネルギー利用 郊楽苑 郊楽苑 尾岱沼温泉プール 事業概要 館内給湯 館内床給湯 プール給湯 温水種別 原熱水 熱交換 熱交換 入口温度(℃) 50 40 59.8 出口温度(℃) 40 35 50 平均流量(t/h) 10.00 3.40 3.00 利用率(%) 100 54.3 28.3 設備容量(Mwt) 0.12 0.02 0.03 年間利用熱量(TJ/年) 3.67 0.24 0.31 原油代替量(k ㍑/年) 112.92 7.36 9.4 (資料:別海町町民課)
②水力(小中)エネルギー 図表4-53 小型水力発電のいろいろ 型 動力源 電源としての活用内容 飲料水小型水力発電 既設の簡易水道の飲料水 ①山里で採れた椎茸等の乾 燥 器の電熱源 ②冬季間の飲料水消毒用塩素装 置の凍結防止加温熱源 農水小型水力発電 既設の農業用の水ダムを流 用して、取水した水 ①育苗ハウスのピーマンや苺等の温室 栽培の温度管理・照明並びに 籾すり機等 谷水小型水力発電 既設の砂防用ダムを流用し て、ダム上流川に取水箇所を 設け、取水した水 ①キャンプ場やバンガロー等 渓流小型水力発電 渓流に小規模ダム(石積構 造)を作り取水した水 温泉小型水力発電 地域の温泉排水をリサイク ルするための小規模ダム(石 積構造)を作り取水した廃水 ①温泉加熱(低温のもの) ②養魚場での攪拌機等 工業用水小型水力発電 一般産業での、工場内冷却水 の余剰落差(圧力)や、工場用 水受水槽での余剰落差(圧 力) ①工場動力負荷 下水処理水小型水力発電 浄化処理された下水の放流 箇所(港や河川)に設けられ たある程度の落差 ①処理水漁池の噴水ポンプ・場 内夜間照明等 計算式 水力発電は、高所にある水の位置エネルギーを利用して水車を回し、この水車を原動機とし て発電機を回転させ、電気エネルギーを取り出します。従って落差が大きいほど、また水量が 多いほど大きな電気を取り出すことができます。一般式は下記の通りです。 発電力(kW)=9.8×H×Q×α×β 流水量(Q(m3/s))=堰幅(m)×水深(m)×流速(m/s) H=有効落差(m) α=水車の効率(0.75~0.85) β=発電機の効率(0.82~0.93)
77 3 3 3 3...別海町新.別海町新別海町新別海町新エネルギーエネルギーエネルギーエネルギー賦存量賦存量賦存量のまとめ賦存量のまとめのまとめのまとめ 図表4-54 別海町新エネルギー賦存量推計結果 賦存量 エネルギーの種類と分類 (10総エネルギー 9kcal/年) 電気 (万 kWh) (Gcal) 熱 備 考 太陽 太陽光 18.5 2,156 ― 全世帯に30 ㎡の太陽電池を1基設置した場合を推計 太陽熱 12.2 ― 12,200 全世帯に集熱面積 3 ㎡のコレクターを 1 基設置した場合を 推計 風力 ― ― ― 小型風車の活用例を提示 畜産系 253.5 6,780 157,200 森林系 70.2 2,041 42,200 農業系 17.8 477 10,700 生活系 2.7 74 1,652 バイオマス 産業系 2.6 97 2,175 可燃ゴミ 6.9 162 4,178 廃棄物 ラップフィルム 6.5 152 3,933 雪氷冷熱 0.2 ― 222 温度差 ― ― ― 活用例提示(ヒートポンプ) 水力 ― ― ― 活用例提示 地熱 8.2 ― 8,600 コージェネレーション ― ― ― 活用例提示 高効率 ヒートポンプ ― ― ― 活用例提示 エネルギー量計 399.3 11,939 243,060 経済評価 787,720 万円 124,166 万円 663,554 万円 経済評価計:787,723 万円 低圧電力料金単価:10.4 円 /kWh 都市ガスの平均単価:0.0273 円/kcal と仮定
4 4 4 4...CO.COCOCO2222削減効果削減効果 削減効果削減効果 図表4-55 灯油換算による CO2削減効果 発生エネルギー量 灯油換算量 CO2削減量 エネルギーの種類 Gcal/年 k㍑ toe t 太陽光 18,500 2,079 1,746 1,404 太陽エネルギー 太陽熱 12,200 1,371 1,151 925 風力エネルギー ― ― ― ― 畜産系 253,500 28,483 23,926 19,236 森林系 70,200 7,888 6,626 5,327 農業系 17,800 2,000 1,680 1,351 生活系 2,700 303 254 205 バイオマス エネルギー 産業系 2,600 292 245 197 可燃ゴミ 6,900 775 651 524 廃棄物エネルギー ラップフィルム 6,500 730 613 493 雪氷冷熱 エネルギー 200 22 19 15 温度差エネルギー ― ― ― ― 水力エネルギー ― ― ― ― 地熱エネルギー 8,200 921 774 622 コージェネレーション 高効率エネルギー ヒートポンプ 賦存量計 399,300 44,865 37,686 30,300 経済性評価: 環境省が次年度実施予定の「気候ポイント制」に照らし,CO2削減量1kg あたり 50 円(買取り価格) として経済性を評価すると,15 億 1,500 万円/年となります。 ※気候ポイント制は自治体,NPO,消費者団体,商工会などが作る地域協議会の活動が対象。03 年度予 算で約 2 億円要求方針。CO21kg の削減量を「1気候ポイント」とし,1ポイント 50 円で買い取る 制度です。 (灯油発熱量単位:8,900kcal/l 石油比重:0.84t/kl CO2排出量単位:0.804t/toe〔石油相当〕)