平成19年度　ＣＤＭ／ＪＩ事業調査

平成19年度 ＣＤＭ／ＪＩ事業調査

タイ・ピピ島における燃料電池を用いた

バイオマス発電システム事業調査

報告書概要版

平成20年3月

株式会社 KRI

1. プ ロ ジ ェ ク ト の 概 要 1.1. 事 業 の 概 要 当 該 事 業 は 、 タ イ 王 国 南 部 の ク ラ ビ 県 に 属 す る ピ ピ ・ ド ー ン 島 に 立 地 し て い る リ ゾ ー ト ホ テ ル か ら 排 出 さ れ る し 尿 、 厨 芥 な ど の バ イ オ マ ス を 嫌 気 性 発 酵 に よ っ て バ イ オ ガ ス （ メ タ ン ガ ス 含 有 率 60％ ） を 発 生 さ せ 、 そ の バ イ オ ガ ス を 、 既 に 商 品 化 さ れ て い る 国 産 燃 料 電 池 で あ る り ん 酸 形 燃 料 電 池 （ PAFC） に 導 入 し て 発 電 を 行 い 、 当 該 リ ゾ ー ト ホ テ ル の 電 気 ・ 熱 需 要 を 賄 う 。 現 在 、 オ ー プ ン ラ グ ー ン あ る い は 埋 立 処 理 さ れ て い る し 尿 、 厨 芥 か ら 生 じ る メ タ ン ガ ス を 回 収 す る と 同 時 に 、 ホ テ ル の 電 気 需 要 を 賄 う た め に 稼 動 さ れ て い る デ ィ ー ゼ ル 発 電 機 の 燃 料 使 用 量 を 減 少 さ せ る 。 1.2. プ ロ ジ ェ ク ト 実 施 サ イ ト の 概 要 1.2.1. ピ ピ ・ ド ー ン 島 の 概 況 ピ ピ ・ ド ー ン 島 は 石 灰 石 で で き た 島 で 、 岩 石 の 山 の よ う な も の が 東 西 に 二 つ あ り 、 そ の 間 を 砂 が う め る こ と で 島 の 平 地 部 分 が 形 成 さ れ て い る 。 こ の 平 地 部 分 が 島 の 主 要 な 居 住 地 と な っ て お り 、 観 光 客 の 主 な 宿 泊 施 設 な ど も こ こ に 立 地 し て い る 。 島 の 平 地 部 分 は 限 ら れ て い る た め 、 山 を 切 り 開 い て 宿 泊 施 設 を 建 て る こ と も 行 わ れ 、 観 光 客 の 増 加 に 伴 い 、 厨 芥 ・ 廃 水 な ど の 廃 棄 物 量 の 増 加 に よ り 、 環 境 負 荷 の 増 大 と 環 境 破 壊 が 進 行 し て い る 。 1.2.2. ピ ピ ・ ド ー ン 島 の ユ ー テ ィ リ テ ィ ピ ピ ・ ド ー ン 島 は 唯 一 の 有 人 島 で あ る が 、 公 共 の 電 力 供 給 網 や 上 下 水 道 は 無 く 、 上 水 、 エ ネ ル ギ ー 供 給 、 廃 棄 物 ・ 廃 水 の 処 理 は 、 各 リ ゾ ー ト の 事 業 者 が 各 々 上 水 設 備 、 自 家 発 電 設 備 、 廃 水 処 理 設 備 を 自 前 で 設 置 し て い る 。 1.3. プ ロ ジ ェ ク ト の 内 容

プ ロ ジ ェ ク ト 実 施 予 定 地 の Phi Phi Island Village Beach Resort & Spaで は 、 ゲ ス ト 及 び ス タ ッ フ に よ っ て 排 出 さ れ る 厨 芥 等 の 廃 棄 物 は 、 ス タ ッ フ に よ っ て 収 集 さ れ て 最 終 的 に プ ー ケ ッ ト 島 で 埋 立 処 分 、 発 生 す る 汚 水 は 本 リ ゾ ー ト の 排 水 処 理 施 設 で あ る 程 度 処 理 さ れ て 海 へ 放 流 さ れ て い る 。 ま た 、 リ ゾ ー ト で 使 用 す る 電 気 な ど の エ ネ ル ギ ー は 、 プ ー ケ ッ ト 島 か ら 重 油 が 運 搬 さ れ て デ ィ ー ゼ ル 発 電 機 に よ っ て 発 電 さ れ て い る 。 そ の た め 、 当 リ ゾ ー ト の 前 に 広 が る 砂 浜 で は 、 表 層 の 白 砂 を は が す と 、 黒 く 臭 気 の あ る 砂 が 出 て く る ほ ど に 汚 染 が 進 ん で い る 。 そ こ で 、 本 プ ロ ジ ェ ク ト に お い て は 、 当 リ ゾ ー ト 内 に メ タ ン 発 酵 設 備 を 設 置 し 、 厨 芥 等 の 廃 棄 物 ・ 汚 水 を 集 め て メ タ ン 発 酵 を 行 い 、 発 生 し た メ タ ン ガ ス を 燃 料 電

池 に 導 き 、 発 電 用 燃 料 と し て 使 用 す る 。

本 プ ロ ジ ェ ク ト の 全 体 像 を 示 す と 、 Phi Phi Island Village Beach Resort & Spa か ら 排 出 さ れ る 廃 棄 物 を リ ゾ ー ト 内 で 処 理 す る こ と に よ り 、 プ ー ケ ッ ト 島 ま で 運 搬 さ れ て 埋 立 処 分 さ れ て い る 廃 棄 物 を 削 減 す る こ と で 、 そ の 埋 立 地 で 排 出 さ れ る 温 暖 化 効 果 ガ ス の メ タ ン ガ ス 排 出 を 抑 制 し 、 同 時 に 、 廃 棄 物 を 処 理 す る 際 に 得 ら れ る バ イ オ ガ ス を 利 用 し て 燃 料 電 池 に よ っ て 発 電 す る こ と で 既 存 の デ ィ ー ゼ ル 発 電 用 の 重 油 消 費 量 を 抑 制 す る こ と で あ る （ 図 1） 。 図1. プロジェクトの全 体 像 .

ピピ・ドーン島（現状）

ピピ・ドーン島（提案システム）

し 尿 し 尿 、 厨 芥 等 1.4. ベ ー ス ラ イ ン 方 法 論 の 設 定 本 プ ロ ジ ェ ク ト は 、 厨 芥 な ど の 廃 棄 物 を 発 酵 設 備 に 投 入 し て 埋 立 処 分 廃 棄 物 を 少 な く す る こ と に よ っ て 抑 制 で き る メ タ ン 量 の 算 出 に 関 し て は 、 “ Tool to determine methane emissions avoided from dumping waste at a solid waste disposal site：ご み 処 理 場 へ の 埋 立 を 回 避 す る こ と に よ る メ タ ン 放 出 量 算 出 ”を 、 重 油 電 気 ラ グ ー ン 重 油 埋 立 処 理 処 理 （ ﾒﾀﾝ発 生 ） _{バ イ オ ガ ス} 電 気 厨 芥 等

得 ら れ た メ タ ン を 含 む バ イ オ ガ ス を 燃 料 と し て 発 電 を 行 う 部 分 に つ い て は 、 AMS-I.A.“ Electricity generation by the user： ユ ー ザ ー に よ る 発 電 ” を 用 い る 。 1.5. ベ ー ス ラ イ ン シ ナ リ オ 及 び 追 加 性 タ イ の 離 島 リ ゾ ー ト に お い て は 、 公 共 の 下 水 処 理 施 設 や 系 統 電 源 等 は 整 備 さ れ て お ら ず 、 リ ゾ ー ト の 運 営 事 業 者 が 、 自 前 で 下 水 処 理 ・ 廃 棄 物 処 理 設 備 や 発 電 設 備 を 設 置 し 、施 設 内 の 下 水 処 理 、廃 棄 物 処 理 、発 電 な ど を 行 う の が 一 般 的 で あ る。 そ の た め 、 施 設 か ら 発 生 す る 汚 水 や 厨 芥 等 の 廃 棄 物 は 、 最 低 限 の 処 理 が な さ れ た だ け で 周 囲 の 海 へ と 放 流 さ れ 、 厨 芥 な ど の 固 形 廃 棄 物 は 処 分 場 へ 運 搬 さ れ 埋 立 処 理 さ れ る 。 ま た 、 発 電 に つ い て は 、 大 規 模 リ ゾ ー ト で あ っ て も 最 大 電 力 で 数 MW程 度 で あ り 、 そ の 出 力 範 囲 に お い て 、 安 価 で 実 績 の あ る デ ィ ー ゼ ル 発 電 機 が 設 置 さ れ る の が 一 般 的 で あ る 。 リ ゾ ー ト の 運 営 事 業 者 に と っ て 、 開 発 を 開 始 し て か ら 20年 以 上 の 間 、 自 ら が 運 営 す る リ ゾ ー ト か ら 発 生 す る 汚 水 、 厨 芥 等 の 廃 棄 物 は 、 最 低 限 の 処 理 を 行 い 、 周 囲 の 海 へ 放 流 す る か 、 プ ー ケ ッ ト 島 の ご み 処 理 場 で 埋 立 処 分 を す る こ と で 処 理 さ れ て き て い る 。 ま た 、 そ れ ら 廃 棄 物 か ら メ タ ン を 主 と す る バ イ オ ガ ス を 取 り 出 し て も 、 従 来 の ガ ス エ ン ジ ン 発 電 機 は 、 発 電 効 率 が 低 く 、 メ ン テ ナ ン ス コ ス ト も 天 然 ガ ス 専 焼 の ガ ス エ ン ジ ン と 比 較 し て も 高 価 に な る た め 、 エ ネ ル ギ ー 収 支 の 面 か ら も 経 済 収 支 の 面 か ら も 廃 棄 物 を バ イ オ マ ス と し て 活 用 す る 設 備 を 設 置 す る こ と は 考 え ら れ な い 。 そ こ で 、 ベ ー ス ラ イ ン シ ナ リ オ と し て 、 リ ゾ ー ト 施 設 か ら 発 生 す る 汚 水 に つ い て は 最 低 限 の 浄 化 処 理 を 行 っ た 後 に 周 囲 の 海 へ 放 流 、 厨 芥 等 は 収 集 し プ ー ケ ッ ト 島 ま で 運 搬 し 、 ご み 処 理 場 で の 埋 立 処 分 と す る 。

1.6. プ ロ ジ ェ ク ト バ ウ ン ダ リ ー の 設 定 プ ロ ジ ェ ク ト バ ウ ン ダ リ ー は 、 次 の よ う に 設 定 す る （ 図 2） 。 客室 レストラン 従業員食堂 厨芥ごみ 発酵タンク 排水収集 燃料電池 発電装置 ガス精製 装置 ディーゼル 発電装置 電気供給 プロジェクトバウンダリ 液肥 連系 装置 廃棄物埋立地 運搬 島外埋立地（プーケット等） プロジェクトバウンダリ メタン放散 客室 レストラン 従業員食堂 厨芥ごみ 発酵タンク 排水収集 燃料電池 発電装置 ガス精製 装置 ガス精製 装置 ディーゼル 発電装置 ディーゼル 発電装置 電気供給 プロジェクトバウンダリ 液肥 連系 装置 廃棄物埋立地 運搬 島外埋立地（プーケット等） プロジェクトバウンダリ メタン放散 図 2. プ ロ ジ ェ ク ト バ ウ ン ダ リ ー . 1.7. GHG排 出 削 減 量 の 算 出 方 法 当 該 プ ロ ジ ェ ク ト の GHG の 排 出 削 減 量 は 、 小 規 模 CDM 用 と し て 承 認 済 み の 手法 及 び 方 法 論 に よ る ベ ー ス ラ イ ン シ ナ リ オ に お け る 排 出 量 、 プ ロ ジ ェ ク ト ケ ー ス に よ る 排 出 量 、 プ ロ ジ ェ ク ト 活 動 に お け る リ ー ケ ー ジ 排 出 量 を 用 い て 、 以 下 の 式 で 算 出 さ れ る 。

ERy = BECH4,SWDS,y ＋ BEy – PEy – LEy

BECH4,SWDS,y ：プ ロ ジ ェ ク ト 開 始 か ら 終 了 す る 年 y ま で に 、プ ロ ジ ェ ク ト に よ っ て 埋

立 処 理 を 回 避 し た 事 に よ っ て 抑 制 で き た GHG 発 生 量

ERy : y 年 に お け る プ ロ ジ ェ ク ト 活 動 に よ っ て 達 成 さ れ る CH₄排 出 削 減 量 （ t-CO₂e）

BEy : y 年 に お け る ベ ー ス ラ イ ン シ ナ リ オ に お け る CO₂排 出 量 （ t-CO₂e）

PEy : y 年 に お け る プ ロ ジ ェ ク ト ケ ー ス に お け る CO₂排 出 量 （ t-CO₂e）

LEy : y 年 に お け る プ ロ ジ ェ ク ト 活 動 に お け る リ ー ケ ー ジ GHG 排 出 量 （ t-CO₂e）

1.8. ベ ー ス ラ イ ン シ ナ リ オ に お け る GHG排 出 量

ベ ー ス ラ イ ン シ ナ リ オ に お け る GHGの 排 出 量 は 、 小 規 模 CDMの た め の 承 認 済 み の 手 法 “Tool to determine methane emission avoided from dumping waste at a solid waste disposal site”及び承認済 み方法論 ”EB33:Electricity generation by the user”によ って定めら れた式で得 られる。

1.8.1. メ タ ン 発 生 量

ｙ 年 の 処 理 場 で 処 理 す る 廃 棄 物 を 削 減 す る こ と に よ っ て 削 減 で き る メ タ ン 発 生 量 は

y

BE_CH4,SWDS,y＝ φ ･(1-f)･GWP_CH4･(1-OX)･16/12･F･DOC_f･MCF･Σ Σ W_j,x･DOC_j･e-k

j･(y-x)･(1-e-kj) X=1 j BECH4,SWDS,y ＝ プ ロ ジ ェ ク ト 開 始 か ら 終 了 す る 年 yま で に 、プ ロ ジ ェ ク ト に よ っ て 埋 立 処 理 を 回 避 し た 事 に よ っ て 抑 制 で き た GHG発 生 量 φ ＝ モ デ ル 式 の 不 確 定 性 の 係 数 ｆ ＝ 処 理 場 に お い て 燃 焼 等 で 大 気 放 散 し な い 形 で 処 理 さ れ る メ タ ン の 比 率 GWPCH4 ＝ メ タ ン の 温 暖 化 係 数 OX ＝ 処 理 場 内 で 酸 化 さ れ た メ タ ン を 反 映 し た 酸 化 フ ァ ク タ ー F ＝ 処 理 場 か ら 発 生 す る ガ ス の メ タ ン 濃 度 DOCf ＝ 分 解 可 能 な 有 機 物 の 比 MCF ＝ メ タ ン 修 正 係 数 W_j,x ＝ x年 に 処 理 場 で 処 理 さ れ な い 有 機 ゴ ミ タ イ プ jの 総 量 （ tons） DOCj ＝ 厨 芥 等 有 機 ゴ ミ jの 中 の 分 解 可 能 な 有 機 物 の 比 kj ＝ 有 機 ゴ ミ jの 分 解 速 度 j ＝ ゴ ミ 種 別 x ＝ ク レ ジ ッ ト 期 間：ク レ ジ ッ ト が 発 生 す る 最 初 の 年 を １ と し て y年 ま で y ＝ メ タ ン 排 出 量 を 算 出 す る 期 間 有 機 ゴ ミ ｊ の 量 は 、 そ の ゴ ミ を サ ン プ リ ン グ し て そ の 量 を 算 出 す る 。 z Wj,x ＝Wx･ΣPn,j,x／ ｚ n=1 Wj,x ＝ x年 に 処 理 場 で 処 理 さ れ な か っ た あ る 有 機 ゴ ミ タ イ プ ｊ の 総 量 （ tons） W_x ＝ x年 に 埋 立 処 理 さ れ な か っ た 有 機 ゴ ミ の 総 量 （ tons） Pn,j,x ＝ x年 の 1年 間 に 得 た 廃 棄 物 サ ン プ ル ｎ の 中 に あ る 有 機 ゴ ミ タ イ プ ｊ の 比 z ＝ x年 の 1年 間 に 得 た 廃 棄 物 サ ン プ ル サ ン プ ル ナ ン バ ー

1.8.2. CO2発 生 量 再 生 可 能 エ ネ ル ギ ー を 活 用 し た 自 家 発 電 に よ る GHG排 出 削 減 量 は 、再 生 可 能 エ ネ ル ギ ー に よ る 発 電 プ ロ ジ ェ ク ト が 無 け れ ば 使 わ れ て い た は ず の 発 電 設 備 の 燃 料 消 費 量 を エ ネ ル ギ ー ベ ー ス ラ イ ン と し て 定 め て 算 出 す る（ 表 1）。そ の ベ ー ス ラ イ ン の 算 出 式 は 2つ 選 択 で き る が 、 今 回 は そ の う ち の １ つ の 式 を 用 い て ベ ー ス と す る 。 EB ＝ ΣiOi/(1-l) EB ＝ 年 間 の エ ネ ル ギ ー ベ ー ス ラ イ ン （ kWh/y） Σi ＝ プ ロ ジ ェ ク ト と し て 設 備 さ れ た 再 生 可 能 エ ネ ル ギ ー 設 備 iの 和 Ｏi ＝ 導 入 さ れ た 再 生 可 能 エ ネ ル ギ ー 設 備 iの 年 間 出 力 量 予 想 ｌ ＝ 隔 絶 さ れ た 地 域 で の 配 電 系 統 に お け る 平 均 的 な 配 電 ロ ス （ 20％ ） GHG 排 出 量 の ベ ー ス ラ イ ン は 、 上 記 で 算 出 さ れ た 年 間 の エ ネ ル ギ ー ベ ー ス ラ イ ン ”EB”にCO2排 出 係 数（ EFy）と し て 使 っ て も 良 い と さ れ る 以 下 の 係 数 を 掛 け て 算 出 す る 。 EF_y ＝ 0.8*_{（ kg-CO} 2/kWh） （ *小 規 模CDMのための承認方法論カテゴリーD.1から準用） 表1. ベースラインシナリオに利 用 したパラメータの値 パラメータ パラメータ値及び条件 根拠 φ 0.9

Tool to determine methane emissions avoided from dumping waste at a sokid waste disposal site (version 02) EB35 GWP_CH4 21 第1約束期間で決定された係数 OX 0 IPCC2006ガイドライン F 0.5 IPCC2006ガイドライン DOC_f 0.5 IPCC2006ガイドライン 0.8（埋立深さ5 m以上の処理場） 0.4（埋立深さ5 m未満の処理場） 15 生ごみ（水分込み） 0.4 平均温度20℃以上 平均降水量1,000 mm以上 kj IPCC2006ガイドライン MCF IPCC2006ガイドライン DOCj IPCC2006ガイドライン

1.9. プ ロ ジ ェ ク ト 実 施 に よ る GHG排 出 量 プ ロ ジ ェ ク ト 実 施 に 伴 う GHGの 排 出 量 は 次 式 で 算 出 さ れ る 。 PE_y ＝ PE_elec,heat,y + PE_ftL,y PE_y ＝ プ ロ ジ ェ ク ト 実 施 に 伴 う 年 間 の GHG排 出 量 PEelec,heat,y ＝ 発 酵 設 備 及 び 発 電 設 備 で の 所 内 動 力 及 び 熱 利 用 PEftL,y ＝ 発 酵 設 備 か ら の CH4お よ び CO2発 生 量 1.10. プ ロ ジ ェ ク ト 実 施 に よ る GHG排 出 削 減 量 事 前 試 算 厨 芥 等 の 廃 棄 物 を 埋 立 処 理 す る こ と に よ っ て 、プ ロ ジ ェ ク ト 開 始 か ら y年 間 に 発 生 す る メ タ ン の 発 生 量 （ ベ ー ス ラ イ ン の 発 生 量 ） の 合 計 は 以 下 の と お り で 示 さ れ る 。 y

BE_{CH4 ,SWD S,y}＝ φ ･(1-f)･GWP_{CH 4}･(1-OX)･16/12･F･DOC_f･MCF･Σ Σ W_{j ,x}･DOC_j･e-k

j･(y- x )･(1-e- kj) X=1 j 現 在 ま で の 調 査 の 結 果 、 1日 に 発 生 す る 厨 芥 等 の 有 機 廃 棄 物 W1： 0.9 t/d 発 電 設 備 の 日 本 国 内 の 法 定 耐 用 年 数 15 年 を ベ ー ス に 、プ ロ ジ ェ ク ト 期 間 の 厨 芥 等 有 機 廃 棄 物 の 埋 立 回 避 に よ る GHG 排 出 削 減 量 を 計 算 し た （ 表 2）。 表2. プロジェクト期 間 のGHG排 出 削 減 量 合 計 プロジェクト期間 GHG排出量（t-CO2e) 1年 2,047 2年 3,419 3年 4,339 4年 4,955 5年 5,368 6年 5,645 7年 5,831 8年 5,956 9年 6,039 10年 6,095 11年 6,132 12年 6,158 13年 6,174 14年 6,186 15年 6,193 厨 芥 等 の 廃 棄 物 か ら 生 じ る メ タ ン を 含 む バ イ オ ガ ス を 燃 料 と し て 発 電 し 、 リ ゾ ー ト 施 設 へ 供 給 す る 年 間 の 電 力 量 の 試 算 は 、 以 下 の と お り と な る 。

Oi ＝ GFC － CEFT Oi ： 導 入 さ れ た 再 生 可 能 エ ネ ル ギ ー 設 備 の 年 間 出 力 量 予 想 GFC ： バ イ オ マ ス を 燃 料 と し た 燃 料 電 池 発 電 設 備 の 発 電 量 CEFT ： 発 酵 設 備 の 電 力 消 費 量 1.10.1. バ イ オ マ ス を 活 用 し た 燃 料 電 池 の 発 電 量 G_FC ＝ η_FC･W₁･P_BG･R _CH4･365(d/y) ηFC ： 38 ％ バ イ オ マ ス を 燃 料 と し た 燃 料 電 池 の 発 電 効 率 W1 ： 0.9 t/d 1日 に 発 生 す る 厨 芥 等 の 有 機 廃 棄 物 PBG ： 0.74* m3/kg 1kgの 厨 芥 等 の 有 機 廃 棄 物 か ら バ イ オ ガ ス 発 生 量 （*NEDO「 エ ネル ギ ー 量 /エ ネ ルギ ー 需 要量 の 説 明 と 推計 方 法」） R CH4 ： 60 ％ １ m3の バ イ オ ガ ス 中 の メ タ ン ガ ス 量 T _CH4 ： 37,180 KJ/m3 _{メ タ ン 発 熱 量} GFC ＝ 0.38･0.9･0.74･0.6･37,180･365 ＝ 2,061 GJ ＝ 572 MWh 1.10.2. 発 酵 設 備 の 動 力 に お い て 消 費 す る 電 力 量 及 び 熱 利 用 量 発 酵 設 備 へ の 熱 は 、発 電 の 際 に 生 じ る 排 熱 を 用 い る の で エ ネ ル ギ ー を 消 費 し な い 。 CEFT ＝ W1･IEFT･365(d/y) IEFT ： 350* kWh/t 1tの 厨 芥 等 の 廃 棄 物 を 処 理 す る た め に 必 要 な 電 力 量 （ *環 境 省 「 生 ゴ ミ バ イ オ ガ ス 化 発 電 施 設 」 な ど か ら のKRI試 算 ） CEFT ＝ 0.9･350･365 ＝ 115 MWh Oi ＝ GFC － CEFT ＝ 457 MWh バ イ オ マ ス を 燃 料 と し た 燃 料 電 池 発 電 を 導 入 す る 本 プ ロ ジ ェ ク ト に 対 す る 発 電 に お け る ベ ー ス ラ イ ン の GHG発 生 量 は 、 GHG_B ＝ Σ_iO_i/(1-l)･EF_y ＝ 457 t-CO₂ (1),(2)の GHG排 出 削 減 量 を 合 計 し て 、 2008-2012年 の ク レ ジ ッ ト 期 間 の 合 計 は 、 2009-2012年 の 4年 間 と す る と GHG排 出 削 減 量 ＝ 16,582 t-CO₂e

本 プ ロ ジ ェ ク ト に お け る 収 入 源 は 、 バ イ オ マ ス 発 電 を 行 う こ と に よ る デ ィ ー ゼ ル 発 電 の 焚 き 減 ら し に よ る メ リ ッ ト 、プ ロ ジ ェ ク ト 実 施 に よ っ て 得 ら れ る CER収 入 で あ る 。 CERの 価 格 は 、 CDMの 状 況 を 勘 案 し て 10 USD/t-CO₂と 設 定 す る 。 MDOr ＝ Pdo × Cdor デ ィ ー ゼ ル 発 電 の 焚 き 減 ら し に よ る メ リ ッ ト 額 CER収 入 は 、 廃 棄 物 の 埋 立 を 回 避 す る こ と に よ っ て 、 抑 制 で き る メ タ ン 排 出 量 に 比 例 す る 。 メ タ ン 排 出 抑 制 量 は 、 前 述 の 方 法 論 に よ っ て 決 定 さ れ 、 2,000-6,200 t-CO2e

で あ る 。 例 え ば 、 CER 単 価 を 10 USD/t-CO2e と 仮 定 す る と 、 年 間 の CER 収 入 は 、

25,000-66,500 USD/年 と な る （ 表 3）。 【 プ ロ ジ ェ ク ト の 実 質 収 入 】 本 プ ロ ジ ェ ク ト の 主 な 設 備 は 、 生 ゴ ミ メ タ ン 発 酵 設 備 、 バ イ オ ガ ス 回 収 ・ 精 製 設 備 、 燃 料 電 池 発 電 設 備 か ら 構 成 さ れ る 。 MDOr ＝ 216,300 USD 年 間 メ リ ッ ト 額 Cdor ＝ Tdo × Oi /ηDE デ ィ ー ゼ ル 発 電 の 焚 き 減 ら し 軽 油 量 1.11. 経 済 性 の 検 討 1.11.2. CER収 入 1.11.1. 発 電 に よ る メ リ ッ ト 額 P_do ＝ 0.9 USD/L デ ィ ー ゼ ル 用 軽 油 価 格 （ 現 地 報 告 ） Oi ＝ 457 MWh バ イ オ マ ス 燃 料 に よ る 燃 料 電 池 発 電 量 プロジェクト期間 GHG排出削減量（ ηFC ： 20 ％ デ ィ ー ゼ ル 発 電 の 発 電 効 率 Tdo ： 36.7 MJ/L デ ィ ー ゼ ル 用 軽 油 発 熱 量 表3. 本プロジェクト実 施 によるGHG排 出 削 減 量 t-CO2e） （埋立回避による） GHG排出削減量（t-CO2e） （バイオマス発電による） CER収入 10 USD/t-CO2 1年 2,047 457 25,039 2年 3,419 457 38,759 3年 4,339 457 47,956 4年 4,955 457 54,121 5年 5,368 457 58,254 6年 5,645 457 61,024 7年 5,831 457 62,881 8年 5,956 457 64,126 9年 6,039 457 64,960 10年 6,095 457 65,519 11年 6,132 457 65,894 12年 6,158 457 66,146 13年 6,174 457 66,314 14年 6,186 457 66,427 15年 6,193 457 66,503

【本プロジェクトの損益】 損益計画 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 前提条件 1 年目 2 年目 3 年目 4 年目 5 年目 6 年目 7 年目 8 年目 9 年目 10 年目 11 年目 12 年目 13 年目 14 年目 15 年目 実質収入 発電による実質収入 軽油単価 0.85 USD/L 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 216,300 廃棄物削減による実質収入 処理単価 56 USD/t 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 18,500 CER販売収入 CER単価 10 USD/t-CO2 25,369 39,089 48,286 54,451 58,584 61,354 63,211 64,456 65,290 65,849 66,224 66,476 66,644 66,757 66,833 合計 260,169 273,889 283,086 289,251 293,384 296,154 298,011 299,256 300,090 300,649 301,024 301,276 301,444 301,557 301,633 費用 減価償却費 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 73,800 借入金利子 (マイナスは預金利子） 借入金利率 　7％ 77,490 72,580 67,327 61,706 55,692 49,257 42,371 35,003 27,119 18,684 9,658 0 -10,334 -21,391 -33,222 0 0 0 -224,547 法人税支払 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 人件費 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 メンテナンス費 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 FCオーバーホール 1回/7年半 400,000 合計 166,290 161,380 156,127 150,506 144,492 138,057 131,171 523,803 115,919 107,484 98,458 88,800 78,466 67,409 55,578 当期実質利益 93,879 112,509 126,959 138,745 148,892 158,098 166,840 184,171 193,166 202,566 212,475 222,978 234,148 246,055 法人税 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 当期利益 93,879 112,508 126,957 138,742 148,888 158,093 166,834 184,163 193,157 202,556 212,464 222,966 234,135 246,041 資金計画 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 1 年目 2 年目 3 年目 4 年目 5 年目 6 年目 7 年目 8 年目 9 年目 10 年目 11 年目 12 年目 13 年目 14 年目 15 年目 調達 長期借入金 1,107,000 実質収入 260,169 273,889 283,086 289,251 293,384 296,154 298,011 299,256 300,090 300,649 301,024 301,276 301,444 301,557 301,633 調達合計 1,107,000 260,169 273,889 283,086 289,251 293,384 296,154 298,011 299,256 300,090 300,649 301,024 301,276 301,444 301,557 301,633 使途 初期投資 1,107,000 長期元本支払い 10年返済 110,700 110,700 110,700 110,700 110,700 110,700 110,700 110,700 110,700 110,700 0 0 0 0 0 長期借入金利息支払い 36,926 36,926 36,926 36,926 36,926 36,926 36,926 36,926 36,926 36,926 0 0 0 0 0 費用（償却、利子除く） 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 415,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000 剰余積立 97,543 111,263 120,460 126,625 130,758 133,528 135,385 137,464 138,023 286,024 286,276 286,444 286,557 286,633 使途合計 1,107,000 260,169 273,889 283,086 289,251 293,384 296,154 298,011 300,090 300,649 301,024 301,276 301,444 301,557 301,633 借入残高 1,036,864 961,818 881,520 795,600 703,666 605,297 500,042 387,418 266,912 137,970 0 0 0 0 0 内部留保 97,543 208,806 329,266 455,892 586,650 720,178 855,563 592,193 729,657 867,680 1,153,704 1,439,980 1,726,424 2,012,981 2,299,613 キャッシュ -224,554 -263,370 299,256 残高(▲は借入超過を表す） ▲ 939,321 ▲ 753,013 ▲ 552,253 ▲ 339,708 ▲ 117,016 114,881 355,521 204,774 462,745 729,710 1,153,704 1,439,980 1,726,424 2,012,981 2,299,613

参 考 燃 料 電 池 を 用 い た バ イ オ マ ス 発 電 の 優 位 性 バ イ オ ガ ス を 発 電 す る た め の 設 備 と し て は 、従 来 か ら ガ ス エ ン ジ ン 、ガ ス タ ー ビ ン 、 ボ イ ラ 蒸 気 タ ー ビ ン が あ る 。 ガ ス タ ー ビ ン や ボ イ ラ 蒸 気 タ ー ビ ン 等 の タ ー ビ ン 発 電 シ ス テ ム は 、 数 kWか ら 数 百 kW級 規 模 の 小 規 模 発 電 の 場 合 、 発 電 効 率 を 高 め る 事 が 困 難 で 、 大 規 模 集 積 が 困 難 な バ イ オ マ ス を 活 用 し た 発 電 に お い て は 不 利 に な る 。 そ こ で 、ガ ス エ ン ジ ン 方 式 と 燃 料 電 池 方 式 を 比 較 す る と 、バ イ オ ガ ス を エ ン ジ ン の 燃 料 と し て み た 場 合 、 天 然 ガ ス と 比 べ る と 熱 量 が 低 い た め 、 天 然 ガ ス タ イ プ よ り も 出 力 が 低 下 す る 。 あ る ガ ス エ ン ジ ン メ ー カ か ら の ヒ ア リ ン グ に よ る と 、 バ イ オ ガ ス 中 の メ タ ン 濃 度 60％ 、 二 酸 化 炭 素 濃 度 40％ で あ っ た 場 合 、 バ イ オ ガ ス を 活 用 し た 場 合 の ガ ス エ ン ジ ン の 出 力 は 、天 然 ガ ス を 燃 料 と し た 場 合 の 約 6割 程 度 で 運 転 に な る 。 ま た 、 バ イ オ ガ ス は 、 そ の 熱 量 が 安 定 し な い た め 、 低 熱 量 時 に で も 運 転 で き る よ う 、機 器 の 最 適 ポ イ ン ト を 外 し て 、実 質 的 に は 部 分 負 荷 状 態 で 運 転 し 、 一 般 に 定 格 発 電 出 力 に 余 裕 を 持 た せ る こ と で 対 応 し て い る 。 そ の た め 、 出 力 の 低 下 と 効 率 の 低 下 す る こ と と な り 、 バ イ オ ガ ス を 活 用 し た 事 例 の 下 水 処 理 場 で の 導 入 実 績 を 見 る と 、 天 然 ガ ス 専 焼 タ イ プ で 360 KWの エ ン ジ ン を 175 kWで 運 転 し て い る 。 バ イ オ ガ ス を 燃 料 す る こ と に よ っ て 、天 然 ガ ス を 燃 料 と し た 場 合 と 比 較 し て 出 力 が 低 下 す る 理 由 を エ ン ジ ン の 構 造 か ら 示 し た も の が 以 下 の と お り で あ る 。 一 般 に ガ ス エ ン ジ ン は 、 ４ つ の サ イ ク ル 、 燃 料 と 空 気 が 混 合 さ れ た 混 合 気 を シ リ ン ダ 内 に 吸 込 む 「 吸 気 」 、 吸 込 ん だ 混 合 気 を ピ ス ト ン で 圧 縮 す る 「 圧 縮 」 、 混 合 気 を 爆 発 燃 焼 さ せ て ピ ス ト ン を 押 下 げ る 「 膨 張 」 、 シ リ ン ダ 内 か ら 燃 焼 し た 後 の 排 気 ガ ス を 押 し 出 す 「 排 気 」 の 工 程 を 繰 り 返 し て 動 い て い る （ 図 3） 。 図3. 4サイクルエンジンの工 程 .

エ ン ジ ン が １ サ イ ク ル す る 間 に 「 仕 事 」 を す る の は 「 膨 張 」 工 程 で あ り 、 エ ン ジ ン の 出 力 を 決 定 す る の は 、 シ リ ン ダ 内 に 投 入 さ れ る 熱 量 で あ る 。 シ リ ン ダ 内 に 投 入 さ れ る 熱 量 は 、 シ リ ン ダ の 容 積 と 混 合 気 の 体 積 当 り の 熱 量 の 積 で あ り 、 燃 料 の 発 熱 量 が 小 さ く な れ ば 、 仕 事 量 も 小 さ く な る 。 そ の た め 、 単 位 体 積 当 り の 発 熱 量 が 小 さ い 燃 料 を 利 用 す る 場 合 、 同 じ 型 式 の エ ン ジ ン で あ っ て も 出 力 が 小 さ く な る 。 メ タ ン 発 酵 に よ っ て 得 ら れ る バ イ オ ガ ス は メ タ ン と 二 酸 化 炭 素 か ら 成 り 立 っ て お り 、メ タ ン 濃 度 は 50-60％ と 時 間 的 に 変 化 す る の が 一 般 的 で あ る 。そ の た め 、バ イ オ ガ ス を 燃 料 と し て ガ ス エ ン ジ ン を 動 か す 場 合 、エ ン ジ ン の 出 力 は 、ほ ぼ 100％ の メ タ ン で 構 成 さ れ る 天 然 ガ ス を 燃 料 と す る 場 合 に 比 較 し て 小 さ く な る 。実 際 に 、 現 在 市 販 さ れ て い る ガ ス エ ン ジ ン は 、 天 然 ガ ス を 燃 料 と す る こ と を 想 定 し て 設 計 さ れ て い る た め 、 ガ ス エ ン ジ ン メ ー カ に 対 す る ヒ ア リ ン グ に よ る と 、 バ イ オ ガ ス を 燃 料 と す る 場 合 に は 、 天 然 ガ ス を 燃 料 と す る 場 合 の 出 力 の 半 分 程 度 に な る と の こ と で あ る 。 一 方 、燃 料 電 池 は 、ど の よ う な 燃 料 で あ っ て も 直 接 燃 焼 さ せ る の で は な く 、改 質 器 に 導 入 し て 水 素 を 含 む 改 質 ガ ス を 発 生 さ せ て 、 発 生 し た 改 質 ガ ス を 燃 料 電 池 電 池 ス タ ッ ク に 導 入 し て い る 。 そ の た め 、 原 理 的 に は メ タ ン の 濃 度 に 左 右 さ れ る こ と は な く 、 バ イ オ ガ ス の よ う に メ タ ン 濃 度 が 薄 く 発 熱 量 が 小 さ く て も 発 電 に 影 響 が な い 。 現 在 市 販 さ れ て い る 燃 料 電 池 シ ス テ ム は 、 水 素 を 含 む 改 質 装 置 を 含 め て ユ ニ ッ ト 化 し て い る の で 、 天 然 ガ ス で 運 転 し た 場 合 と ほ ぼ 同 等 の 性 能 を 得 る こ と が で き る（ 図 4）。つ ま り 、燃 料 電 池 シ ス テ ム は 、バ イ オ ガ ス を 燃 料 と し て 発 電 す る シ ス テ ム に 適 し て い る 。

出 典 ：富 士 電 機 システムズカタログより