今がジャイアント・ミスカンサスの植え時です!!

 本年も、いよいよ春本番を迎える季節となりました。

エネルギー作物のジャイアント・ミスカンサス、今が植え時です!!
尚、栽培記事などの一例は下記です。
 
本Blogで何回も紹介済のジャイアント・ミスカンサスですが、栽培を始めるなら、今が植え時です。

栽培は根茎(下記上段の写真バイオ無菌苗(下記下段の写真による方法が主流です。何れも対応可能です。

前者なら、調達可能数量が限定的ですが、国内で調達可のです。

一方、後者のバイオ無菌苗は、大量の苗が調達できますが、輸入に日時も必要ですので、もう既に時期的に、やや遅い感じですが、まだ何とかなると思います。 こちらは全て輸入苗となります。
 

 
 
何か、上記でご質問があれば、下記にお願いします。

また、本Blogに掲載されているジャイアント・ミスカンサス関連の記事は下記で参照できます。

Joe.H
では、また。。。。
Joe.H

追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、
『お問い合わせ( http://www.biofuels.co.jp/page7.html )
フォームよりお願いします。 
或いは、『お問い合わせ』のメールを下記に下さい。
尚、必ずご本人氏名、連絡先電話番号等を添えて下さい。
以上

最近注目のBio-Coal(バイオコール)製造装置(ダイジェスト版)です!!!

今回は最近、注目のBio-Coal(バイオコール、半炭化)製造の湿式法プロセスの(超)概要紹介です!!

 特に、非常に嵩張るバイオマス原料、或いはバイオマス廃棄物を輸入したり、或いは国内に於いても長距離を輸送する場合、船賃・陸送費が多くかかります。原料の現場近くで、Bio-Coal化処理すれば、広く汎用燃料と使えると同時に、原料の高エネルギー化、コンパクト化により輸送費や(輸入の場合は、日本との人件費差により)人件費等も大幅な節約も出来て、かつ全体の採算性も向上し極めて有利です。

 更に、溶融で邪魔者扱の不要無機物(カリウム、リン、他)を多く含む農業廃棄物ですが、これらは自動的に除去され、一挙に溶融問題は解決します。この結果、木質系と同じ、或いはそれ以上のバイオマス原料に転換できます。 尚、これら無機成分は液肥として有効に還元利用できます。正に一石二鳥です、

 従来バイオマス利用による、例えばバイオマス発電であれば、1)バイオマス燃焼ボイラー+蒸気タービン発電、或いは2)バイオマスガス化+ガスエンジン発電等が代表的です。いずれの技術も、乾燥した固体バイオマスを原料としています。 

 通常、水分の多いバイオマス原料、例えば、水分を含む木質チップ、PKS/EFB(Empty Fruit Bunch)、鶏糞/牛糞、農業廃棄物(例、バガス、スラッジ)等の多くは乾燥前処理が前提・不可欠です(脱水・乾燥設備、及び乾燥費が必要)。

 尚、水分の特に多い原料(例、スラッジ、食品残差、家畜の糞等)は、これらの何れも直接は使えません。多くの場合、諦めてメタン発酵等に頼らざるを得ないのが実情です。

 でも、前処理としての乾燥処理不要で、水分を含んだ状態で、これらバイオマス類を直接バイオコール化高エネルギー燃料化できる技術も、最近ではあります。そして、ボイラーでも、ガス化でも、石炭と同じ高エネルギー・バイオマス原料としてバイオコール専焼、混焼どちらでも使えます!!
 
 すでにお判りだと思いますが、答えは最近注目のBio-Coal(バイオコール、疑似炭です。
木炭は古くから使われてきたバイオマスの処理法で、高エネルギー燃料ですが、製法も、品質も異なります。。

 尚、バイオコール(Bio‐Coal,BlackーPellet,或いはHydroChar等)と呼んでいる製品、或いはプロセス、製造法もいろいろです。国内でも、単なる炭化製品も全般的にバイオコールと呼んでいる場合もあります。また、焙焼(Torrefaction)、炭(Chacoal,Biocha)、高圧水蒸気(Steam-Explosion: http://www.arbaflame.no/arbacore/ )法、或いは高温・高圧縮製品法をバイオコール,Black-Pellet等と呼んでいる場合もあります。当然、これらの場合は乾式法で、含まれる灰分は除去されず溶融、クリンカー等の問題は解決しません。ご注意を。。。!!

以上、ダイジェスト版でした。
詳しいBlog記事も別にありますが、現時点では非公開扱いです!
このダイジェスト版が、一般公開可能な情報です。
 
 更に何か具体的なバイオマス処理・利用計画(海外から嵩張る未利用原料輸入、水分の多い食品・農業残差、スラッジ、他)、関連質問及び興味等があれば、下記に直接お問い合わせ下さい。
 
 詳細情報も、必要性に応じ、出来る範囲でお答えします。

では、また。。。。
Joe.H

追伸)
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LiPROガス化発電装置専用の新統合型乾燥機の紹介です!!

 処でLiPROガス化発電装置の最大のセールスポイント何でしょうか ??
1)大型ガス化でも稀な高効率多段ガス化法を小型機で最初に採用し、タール発生無し(Tar-Free/NO-Tar)、タール処理不要(NO-Tar Cleaning )です!!
2)水分45~50%迄のチップ(Direct Wet-Chip Charge)、他が直接使えます(別途乾燥機&原料供給ホッパー必要)!
3)小型では珍しい屋外設置が可能です(建屋費、配管費等の附帯設備工事費も不要)!
 。。。と言う話題です

 勿論、1)項は、他製品では実現できない、ユニークで革新的なLiPROのプロセス基本技術であり、最大の特徴です。本Blog記事も含め、LiPRO関連記事が幾つも紹介していますので、興味があれば、是非下記をクリック下さい。 

https://joeh.hatenablog.com/search?q=LiPRO

2)項は、LiPROガス化発電装置専用の付属オプションのコンテナ―仕様木質チップ乾燥機の提供開始の話題です!!エンジン排熱利用だけで、水分45~55%5程度迄、直接使えます。それ以上(+)の水分量でも、別熱源があれば、可能です!
 
)項は、従来から提供中のLiPROのガス化装置のコンテナ―仕様を指定すれば、屋外設置可能、建屋不要の言う

 完璧な「新統合型ガス化発電装置となります

 LiPRO社の小型バイオマスガス化発電装置の国内導入(http://www.biofuels.co.jp/LIPRO稼働開始.jpg)例、建屋内設置のオープン・タイプ(http://www.biofuels.co.jp/LiPRO設置写真.pdfであり、チップ乾燥機は、別会社製品を別と独自設置でした。

 既存建屋が利用可能などの場合、或いは乾燥機が既にある場合等は、価格的に有利です。先の導入例は、このケースでした。但し、この様な場合は、現実には少ないと思います。

 従って、今後は今回ご紹介の新統合型を標準構成機とし、オプションで乾燥機、或いはコンテナ―を除いた構成例も提供可能とする様にしたいと考えています。

 従来のLiPROガス化発電装置構成では、生未乾燥、或いは乾燥が不充分なチップ類は、別の乾燥機で、別熱源(木質熱風ボイラー)を使い乾燥し、乾燥済(水分10~15%)チップチップサイロに投入し、そこからフィーダー・コンベアーを介してLiPROガス化装置に原料投入されると言う方式でした。

 以前より、何とか乾燥機とガス化発電機とを統合できないか、LiPRO社とも交渉してきました、ついに今後は下記の図の様な乾燥機との統合化が可能になります。国内チップは、殆どガス化装置に投入前に乾燥が必要です。加えて、その熱源ボイラー、燃料バイオマスチップ、ガス・灯油等)も必要となります。

 今回ご紹介できる乾燥機製品は下記です。尚、乾燥機本体の製作は、乾燥機専門メーカーです。LiPRO側は、LiPROとの接続を考慮した仕様決定とガス化発電機の監視・制御システムの統合化の開発、等です。

 この乾燥機付オプションを選択すれば、未乾燥処理(Wet)、或いは再乾燥が必要なチップをフォワーダー等の運送機械で格納スペース(チップサイロ部)に投入すれば、後は全て自動で乾燥、ガス化炉へ投入されます。
乾燥スペース容量は約22m3ですので、約3~4日分の容量となります。
この1セットの乾燥機を2セットのガス化炉で共用しても、1.5~2日分程度の容量が確保できます。
 
 乾燥処理には熱源が必要ですが、エンジン排気ガス余熱を利用します。空気と熱交換することにより、乾燥用熱温風(7000㎡/h)が供給され、この温風で未乾燥チップを乾燥します。余熱有効利用により、別と燃料は原則不要です。エンジン排熱回収で得られる熱で、水分45~50%程度のチップは水分10~15%程度の乾燥チップが得られる見込みです。

 乾燥済のチップも外気湿度により、乾燥状態は変化します。一応、乾燥状態のチップを受け入れる場合も、この乾燥機があれば、安心です。単に、原料サイロ・フィーダーとしても使えます。独自の原料フィーダーの製作も、費用も、その供給ノウハウも必要です。

下記の図はコンテナ―仕様の乾燥機単体図です。
乾燥したチップは、乾燥機の底からコンベアーで垂直そして水平に運ばれます。
 
イメージ 1
 
 この乾燥機(後ろ側)とコンテナー仕様のLiPROガス化発電装置です。
夫々のコンテナー・サイズはほゞ40フィート海上コンテナーサイズ(12.2mLx2.4mWx2.6mH)です。
 加えて、乾燥機から、ガス化炉への原料供給指示(コンベアーの稼働・停止)も全て、LiPROガス化炉付随の制御パネル内のシステムで管理・制御される予定です。従って、原料ホッパーに未乾燥チップの投入を除くと完全自動化・無人となります。

イメージ 2
尚、乾燥したチップが入手可能、或いは別に乾燥機が既にある場合は、乾燥機能は不要、原料チップのホッパー+自動投入機能で充分です。下記はその例です。手前の小型の箱が乾燥チップ・ホッパーです。ホッパー容量により、他のタイプもあります。
イメージ 5
 
更に、ガス化発電装置を含め全てコンテナ―仕様で複数台設置(50kWx5セット=250kW)のイメージは下記です。
イメージ 4
。。。と言うことで、今後供給が開始されるLiPRO用チップ乾燥機の紹介でした。コンテナー仕様のガス化発電装置と組み合わせれば、設置建屋も不要です。

既存の建屋がなく新設の場合、この全コンテナー方式の乾燥機+ガス化発電装置も、コンパクトさだけでなく、建屋建設費、配管・配線費など費用面からも選択肢です。
 
尚、LiPROガス化発電装置に関する過去Blog( https://joeh.hatenablog.com/search?q=LiPRO記事、及びH.Pのガス化.(http://www.biofuels.co.jp/page2.html)の(4)LiPROの項目を参照下さい。
現状取扱中(5タイプ)のガス化発電装置と比べることも出来ます。

一般にチップ乾燥機は、中大型ガス化炉向けが多く、LiPROの様な小型に適したものは少ないですが、下記は小型乾燥機用乾燥機の一例です。

イメージ 3
 
では、また。。。。
Joe.H

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BDF流動点降下剤の(季節前)格安でのご紹介です!!!

 今回は、久し振りにBDF(Bio-Diesel)流動点降下剤( Pour Point Depressant)の季節前特価のご案内です。


 製品は、有名なBDF専用の英国BioFuels Systems社Wintron XC30及びXC40ブランド製品です。
詳しくは、下記を参照下さい。
 

尚、XC30,及びXC40の仕様(添加量と流動点高価温度等)は下記から参照できます。

XC30( 25L)缶(現地価格:129£)x7缶=973英£
XC30(200L)缶(現地価格:949£)x1缶=949英£
XC40( 25L)缶(現地価格:190£)x5缶=950英£
XC40(200L)缶(現地価格:995£)x1缶=995英£

合計700L,価格3,867英£(58万円@150円/英£)となります。
 
これを、メーカーBioFuelsとの協賛で、
700Lを価格の60%引
価格の40%の23.2万円+輸送料+関税・消費税
の条件付、期間限定、募集中(6月中)です!!
平均1L当たり332円弱です。

BDF生産者、或いは利用者には朗報です!!
この様な価格では、国内・海外共にあり得ない価格だと思います。

興味が有れば、また質問などが有れば、下記へご連絡下さい。
 
では、また。。。。
Joe.H

追伸)
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中小型ガス化発電装置の選定基準は何でしょうか??!!

  最近では国内市場にも数多くのバイオマスガス化発電装置が登場しています。特に中小型ガス化発電装置の選定について、どの様な項目を、どの様な評価基準で皆様選定されていますか?? 

 今回は、先ずは機種選定に際して考慮すべき項目の選定・その項目の概略説明をしたいと思います。

 現在国内で販売されているガス化発電装置は、殆ど下記に掲載されています。 
但し、やや大規模の中型ガス化発電機も、バイナリー発電(ORC)や蒸気タービンも一部含まれています。
 
 この他、未だ国内販売されていない海外製中小型ガス化発電装置も少なくありません。
下記は、その1例で50kWタイプのオープン・タイプ製品(オーストリア製、20フィートコンテナ・タイプもあり)です。この製品は、標準で簡単な乾燥機付で、水分25%迄のチップ原料が投入処理可能です。

イメージ 1
 
現在、これらの中小型ガス化発電装置を検討中の方は、是非先ずは下記のチェックリストを利用し、充分確認することをお薦めします。尚、ここで中小型ガス化装置の定義は、一応1基当たり250kW程度以下とします。

確認・検討が不充分だと、後で思わぬ後悔をすることになります!!
 
1.原料すタイプと価格、或いは入手の容易性
  国内販売されている中小型ガス化装置で使用可能原料は、
ペレット限定(含むブリケット化)
チップ限定
何れも可能
等です。

中小型装置では、微粉体原料(1mm以下)100%の原料は取り扱いできません。また、液体バイオ油のガス化も対象外です。何れも、大型の、或いは特殊専用ガス化装置のみが対応可能です。

これら中小型の装置は、価格を抑える為、等の理由から、多くの装置は最も簡単なダウンドラフト法、或いはアップドラフト法(含む、逆ダウンドラフト法)、或いはこれらの改良版が多く採用されています。加えて、ガス化炉内のセンサー類の数(配置数、二重化)や質も不充分です。更に原料性状の変化等に対応した自動化運転機能の限界もある様です。

この為、ペレット限定、或いは、チップも可能となっていても、ペレットを現実は薦めている機種・メーカーが多いと思います。
ガス化装置側からは、チップよりペレットの方が、より均一原料である為、好ましいのは確かですが、問題はペレット価格です。
チップ価格に対して、ペレットは更に1万円/トン前後価格アップします(ブリケットはペレットより安価)。中小型タイプでは、例え、チップでも採算性の苦しい場合も多く、ペレットでは更に採算性が苦しくなります。

尚、元の原料が鋸屑、籾殻の様な細かな粉体状の場合、中小型ではペレット化が不可欠です。仮に最終的なペレット原料の価格が安価であれば、ペレット専用のガス化炉でも良いかもしれません。尚、この様なペレットが将来とも供給保証が得られるかを考慮して下さい。

余談ですが、大型機なら、粉体(微粉、1mm以下)の直接処理可能なガス化装置は海外製なら販売されていますので、この場合ペレット化とその費用は不要です。

2.原料チップの種類・サイズ・分布と水分
ペレット原料専用の場合は、この項目は不要です。この項目、以下チップ対応ガス化発電装置の例です。
例えチップが使用可能と言う場合も、そのチップ仕様の確認が不可欠です。
①チップサイズの上下限値
②下限値以下の細粉の許容混入度(%)
③水分
④チップ・タイプ(切削、粉砕)
⑤混入物の種類、可否(バーク、小石、土、他)
⑥木質系以外の原料対応(農業廃棄物等)

チップが使用できても、そのサイズ、水分、タイプ等の制限は多くあります。使用したい原料が、検討すべき装置に合致するか、否かが重要です。

①は主に装置(コンベアー等)の詰りの原因になり得ます。
②は原料が安定して送れない問題等が発生します。どの様なチップでも、必ず細粉は多少含まれています。この混入度条件が厳しければ、篩分け等が必要になります。細粉・微粉が多いと、ダウンドラフト法では炉内のガス詰りの原因になります。ダウンドラフト法の細粉・微粉の混入割合は5%以下、他の方式でも中小型の場合、最大で30%程度以下です。
③は通常、水分0~15%以下です。チップは放置状態だと、すぐ水分20~25%に上昇しますので、乾燥チップなら保管法の考慮、或いは必ず乾燥機の設置が必要です(設備費、運営費増)。
装置によっては、乾燥機付、或いは水分20~30%程度迄、使用可と言う装置もある様ですが、当然ガス化効率上からは好ましくありません。
④は、特に切削チップ(主に製紙用途)限定の装置は出来れば避けたいと思います。粉砕チップ使えれば、より原料確保が容易に、そして価格もより安価になります。
廃棄物処理を扱うガス化炉でなければ、小石、或いは金属類の混入は余り問題とならないと思います。重要なのはバークの混入を許すか、否かです。バークが多いと、灰(炭)の溶融が起こりえます。ダウンドラフト法では、ガス化部、還元部の温度をそれぞれ独立し制御できない為、しばしばこの種の問題が発生します。
⑥の原料の多くも、無機金属(K,Na)を多く含む為、灰(炭)のガス化炉内の溶融・詰りの問題が発生します。

3.ガス化効率・発電効率
 特に中小型ガス化発電装置で売電ビジネス(FIT)を目指す場合は、間伐材でも、一般材でも、何れも高価な木質原料を使い発電する訳で、運転経費の最大項目は原料費です。
勿論、より安価で原料調達するのが前提ですが、装置側から見ると、ガス化発電装置の原料投入エネルギー(F)に対し発電量(B)の高い装置の選定が不可欠です。全ての単位をkWとします。
①ガス化炉の冷ガス化熱量(A)
②ガスエンジン発電機の発電量(B)
③装置本体の電力使用量(付帯設備を含めて、C)
④排熱回収熱量(CHP、D)
⑤装置熱ロス(ガス化装置、エンジン発電機の冷却熱ロス、排気ガス残熱量、炭の保有熱量等、E)
これらの熱バランスは、F=B+D+E
となります。
 
グロス発電効率:G=B/F(%)
ネットの発電効率:G-net=(B-C)/F
電力・熱効率:H=(B+D)/F 
尚、
ガス化炉効率(冷ガス化効率):I=A/F
ガスエンジン発電効率:J=B/A
従って、装置全体のグロス発電効率:I x J =G
ともなります。
 
従って、
FITで発電が主目的なら、出来るだけ発電効率(G)の数値が高い装置を選択することが必要です。
中小型機だと、25~28%程度です。ガスエンジン発電機効率(J)は、エンジンや発電機の大きさ等が決まると、量産製品の熱・発電効率はほゞ一定となります(中小型のエンジンは全て高速型であり、効率差は少ない)。
本命はガス化炉のガス化効率(I)です。ガス化法、熱回収法、他で大差が生じ、最終的には発電効率(G)に影響します。G値により、同じ電力を発電する場合、原料の使用量が大幅に変動し、採算性も大幅に変動します。
ガス化効率(I)は、通常60%~80(+)%迄存在します。充分確認が必要です。
因みに、ガス化効率80%の装置の使用原料は、60%の装置に比べ、同じ発電量を得る必要な原料は25%も低下します(エンジン発電機の発電効率は同一と仮定)。この差は採算上決定的です。

 
 装置仕様に、これらの数値記載がなく、単に使用原料(kg)に対して、発電量(kW)が記述されている例も少なくありませんが、惑わされない様にしましょう!!
各社都合の良い原料(熱量、水分)を前提とした場合、或いは、原料熱量の数値を記載してない場合も、多々あります。

 一方、発電+廃熱利用目的の場合、発電・(廃)熱回収効率(H)の数値の高い装置を選択しましょう!或いは、排熱の利用価値と売電価格の両者を比較しましょう。
通常Hは70%~85%程度です。この数値は発電が主目的な場合は、当然意味がありません。この場合、注目すべきはG値、或いは、より正確にはG-net値です。幾ら排熱を回収(D)しても、有効利用とその経済的な価値が無ければ意味がありません。

4.連続稼働時間(保証)
ガス化発電装置の採算性上、重要な因子は年間稼働時間(予想値、保証値)です。例え、高額、高性能の装置を購入しても、装置が充分稼働しなければ、信頼性が低ければ、売電ビジネス上は意味がありません。ガス化発電装置の稼働時間については、メーカー側は、
①無保証:幾ら装置が安価でも、原則選定・購入を控えた方が良いと思います。
 
②保証値(最低何時間/年以上):保証値7000時間/年以下の場合、こちらも同様でお薦めできません。②8000(+)時間/年なら、ほゞ問題ないと思います(ガス化装置単体、ガスエンジン単体ではなく、装置全体での数値)、
仮に、②が7000~8000時間/年なら、なぜこの数値になるのか充分検討が必要です。他の項目(例、高効率)が優れていれば、選定の余地があります。

5.自動化(スタ―ト開始、停止機能ソフトの評価)
 ガス化装置は、通常完全に停止し冷えた状況から稼働開始し(Cold-Start)発電開始・送電まで多くの時間を要します。通常1~3時間も必要です。
この間、操作員が付き合わないといけない様なガス化発電装置は、採算面からも、中小型ガス化の売電ビジネスでは通常使えません。

 出来れば、完全自動化装置の選定が必要です。理由は、中小型装置では、発電規模から、電力の売り上げも限定的です。従って、操作員の人件費を考えると自動化装置でないと、通常採算的に無理だと思われます。
同様に、無人化状態であれば、何か装置トラブル(原料切れ、原料詰り、装置故障、他)の発生時に、安全に自動停止する機能も不可欠です。遠隔監視機能付でも、それだけでは不充分です。

 ガス化発電装置の自動化では、ガス化発電装置の効率化運転ノウハウの詰まった最適化、自動化ソフトが組み込まれている装置もあります。装置価格だけ、或いは眼に見えるハード面ばかりでなく、組込ソフトの優劣・評価が、特に(非専門家の)顧客では必要不可欠と言えます。

6.保守容易性と保守部品の確保
 ガス化発電装置は、必ず必要な定期保守項目があります。
装置メーカーによっては、前述組込ソフトにより、予め必要な保守を知らせてくれたり、或いは故障個所を(自動的に特定し、何処が故障したのかを知らせてくれます。これらの組込ソフトの有無は重要です。それでも原因不明なら、遠隔監視・診断機能により、開発メーカー側で診断と故障個所の特定も、即出来る装置もあります。

それ以外に、
①できるだけ装置を停止することなく保守作業が出来る、
②装置を一旦停止するも短時間で再稼働できる、
③ガス化炉内等に予備センサー等があらかじめ組み込まれている、
④保守作業が楽な様な装置設計、
⑤保守部品の予備確保(国内代理店、顧客側)も重要です。
少なくとも、これら項目の確認は必要かと思われます。

7.納入実績、価格、他(コマーシャル側)
 以上は、装置選定にあたり、主に技術面、装置・保守面からの考慮点を紹介しましたが、コマーシャル面からの検討も、勿論必要です。
装置購入価格・維持価格:特に中小型だと採算上苦しい場合が少なくありません。勿論、この最大の要因は原料価格ですが、装置価格、保守部品価格、保守作業費(必要な保守を代理店から受ける場合)等は直接採算性に影響します。

納入実績:採算性には、直接関係しませんが、云わば保険・安心料です。納入実績が多ければ、より安心ですが、逆に、古い設計・ガス化方式の場合が多々ありますので、要注意です。納入実績ばかりに捉われると、低効率で、将来的に競争力の弱い製品を選定してしまいます!!
 
保有の満足感:あくまで、ガス化発電装置は工業製品であり、売電ビジネスを行う手段です。但し、長期間に渡り利用・保守する装置なだけに、車ではないですが、性能面、デザイン面等!、保有の満足感が得られる様な製品が望ましいと思います。
 
販売会社、担当者:ガス化発電装置、例え、小型でも安価ではありません。契約・購入時に最後の判断は、販売会社、それも人です。充分ガス化の知識、見識を持った担当者、会社の製品を購入しましょう!!単なる営業ノルマで販売している様な人、或いは販売会社からの購入は危険です。この場合、特に購入者側の評価・判断力がより重要です。これが不充分・不可能なら、専門のコンサルタントの利用も一つの方法です。
 
以上、中小型ガス化発電装置を購入に際し、確認・考慮すべき項目の概要を説明しました。 これから、新規購入を予定・計画されている方、或いは以前装置を導入され、再度新規に導入される予定の方々向けに、ご参考までに。。。
 
尚、取り扱い中の小型ガス化発電装置は、多段ガス化法・タール発生無し(Tar-Free)LiPROガス化発電装置です。

イメージ 2
下記は、取扱中の各種ガス化発電装置ですが、最初の機種が小型LiPRO製品(50kW)です。
本Blogは下記、他幾つもにあります。

是非、他社の中小型ガス化発電装置と比較検討下さい。

『貴方が違いの解る人』なら、即、その違いが判ると思います!!

何か、お問い合わせがあれば、下記にお願いします。
では、また。。。。
Joe.H

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ジャイアント・ミスカンサス生育状況の継続報告です(4)!!

バイオマス・ガス化発電に於ける原料選択とその採算性について!!!!

今回のテーマは、バイオマス発電に於ける原料選択と採算性です。


固定価格(FIT)で売電ビジネスを計画する方々で、計画を実現する為には、
先ずは、
1)建設資金の調達(自己資金、ファイナンス)、
2)バイオマス原料選択と確保(量、価格等)
バイオマス原料は必要なら、添付( http://www.biofuels.co.jp/page5.html )を参照下さい。
3)ガス化発電設備(原料対応、多様性)、更には
4)設備設置場所(土地)と運営体制(要員、経験・運転)、加えて
5)採算性(継続性)
等、少なくとも全て必要項目です。

そこで、今回は、5)採算性を維持・実現する為の2)原料選択、及びこれらを実現する3)設備の重要性と選択等について考察をします。

先ず、バイオマス由来の売電ビジネスでは、大きく2つの方法があります。

1.液体(バイオ油〉燃料を使うディーゼル発電方式
もっとも代表的な液体燃料は植物油であり、大規模の場合は、その量的確保が可能なパーム油等です。
尚、パーム油等のディーゼル発電は下記を参照下さい。

但し、パーム油・SVO発電も課題は山積しています。例えば、油燃料価格と輸送費です。

FIT価格は通常24円/KWhですが、原料油は売電売上の3分の2以下にならないと採算上苦しくなります。ディーゼルエンジン発電機のパーム油での発電効率は、概略43~45%(+)程度の中速型高効率機(例、発電量4.5KWh/Kg)を前提とすると72円/Kg前後です。この価格での調達(原料費、輸送費)は、昨今可成り困難な状況です。

使用済廃食油なら45~50円(50~55円/Kg)程度の価格です。廃食油のFIT価格は17円/KWhですので、前述の同じ前提なら51円/Kgとなります。
従って、廃食油なら採算上ビジネスの継続は可能です。但し、課題は、この前提となる中速型高効率機の能力は1MW以上となりますので、少なくとも1MW以上でのビジネスとなります。
これに必要な廃食油は、1800トン/年(2000KL/年)程度の量的確保が必要です。2MWなら、3600トン/年(4000KL/年)程度です。パーム油と異なり、廃食油は輸入上の問題もなく、固化問題も少ないと思います。

2.固体(バイオマス)原料を使うガス化発電方式
固体バイオマス原料はいろいろあります。個々の原料について、考察します。バイオマス・ガス化は下記を参照下さい。

A) 木質チップ(間伐材
FIT価格40円/KWhと最も高価格設定であり、ビジネス上も有利の様に見えますが、必ずしもそうとはなりません。ガス化発電の発電効率は、ガス化効率及びガスエンジン発電機効率との掛け算になります。前者は方式、規模により65~90%程度、後者は30~45%程度です。尚、余談ですが、ガスエンジン発電機の効率も、通常の仕様書上の効率は、天然ガスでの数値であり、合成ガスでは5~7%程度低下します。
従って、ここでは高効率のガス化設備(85%)、及びガスエンジン発電機(33%)を採用した前提で、全体の総合効率を28%とします。
また、バイオマスガス化での原料費は、売電売上の3分の1程度以下が採算上必要です。
これらの前提での限界チップ原料費は、計算上14800円/トン程度以下となります。チップ材(水分10%)の熱量を3800Kcal/ Kg@LHVを,又自己消費電力10%を仮定しています。
尚、間伐材のチップは多くの水分を含んでいます。仮に35%なら、約10700円/トンであり、仮に丸太(水分65%前提)なら、5760円/トンとなります。実際は、更に乾燥費、チップ化等の費用も必要です。
この様な価格で間伐材原料が確保できれば、恐らく採算上は問題ないと思いますが、多くの場合、この価格では必要量を入手出来ない様です。
以上が、間伐材での採算上の原料費の限界上限価格です。具体的には、個々のケースでより詳細な検討が不可欠ですが、大きな差は出ないと思われます。

B) 木質チップ(一般材)
一般材の場合は24円/KWhへと低下します。燃料としての性能は間伐材と同じですから、上記の前提だと、乾燥チップ(水分10%)価格は8880円/トン、未乾燥(水分35%)チップ材なら、6420円/トン、生木の丸太材(水分65%)なら、3460円/トン程度が採算上の上限原料費となります。同様に、乾燥費、チップ化費も考慮する必要があります。これらの価格で、一般材バイオマス原料が入手可能なら、問題無いと思いますが、現実は可成り厳しいと思います。
当然、大規模なら、量的確保の容易性から輸入PKS等も考慮する場合もあいます。仮に、PKSの熱量を前提4200Kcal/Kg@LHVとしても、9800円/トン程度が上限です。

尚、大規模ガス化であれば、複合発電方式等の採用で高効率化も可能です。仮に、総合発電効率を28%ではなく、35%迄高めることができたとすれば、12300円/トン程度となり、採算上現値で、購入可能な価格になり得そうです。
但し、この35%の効率を得るガス化発電は規模なら最低でも10MW以上、それも高効率のガス化設備、及びガスエンジン発電機、及び付加設備としての複合発電設備は必要になります。

C) 農業廃棄物(籾殻、廃菌床、竹、PKS,他)
 では、売電価格24円/KWhで、採算上から売電ビジネスを継続できるバイオマス原料はないのでしょうか???
この例は、籾殻、藁、米柄、廃菌床竹材、その他の農業・林業・漁業残材・廃棄物、他等です。
 
ここで籾殻なら、水分は8~12%と乾燥していて、乾燥処理、等は不要です。但し、課題は、チップに比べて低熱量(3100Kcal/Kg@LHV)程度であり、灰分の多さ(15%程度)と低温溶融性、等から、殆ど国内ではガス化原料として使われていませんが、東南アジア、中国、アフリカ等では実績も少なくありません。
 
籾殻の限界価格は、エネルギ-換算で8075円/トン程度です。最も、ガス化では、乾燥は不要ですが、原料のペレット化、或いはブリケット化が必要です。この処理には多くの電力エネルギーが必要で、1000~2000円/トン程度の費用が必要ですが、これらを考慮しても,6000~7000円/トン(+)程度です。籾殻殆どは無料で、処理(ブリケット化)費を考慮しても、この価格なら、例え、籾殻の低密度材(100Kg/トン)は運送費も掛かりますが、充分入手可能過ぎる価格です

多分、ガス化原料として使える状態(運送費+ブリケット化)でも、籾殻が無料なら、実燃料費3000円/トン程度だと思われます。上記の限界価格の8075円/トンとの価格スプレッド差は3000円(+)/トンもあります。多少、籾殻対応の設備費に投資増であっても、採算は充分取れると思います。

籾殻の課題は、量的確保ですが、籾殻は籾の20~25%程度であり、残り75~80%が玄米です。概略、9、000~10,000ヘクタール分程度分の籾殻が確保できれば、2MWのガス化発電を通年稼働できます。この水田面積は5.5Kmx5.5Km程度の水田面積となります。
この籾殻ブリケットは、東南アジア、インド、中国でも大量に、燃料用に作られていて、籾殻の国内調達が量的に無理なら、輸入籾殻ブリケットも可能の様です。

尚、籾殻の様な多量の灰分、及び低融点の灰を含む材料では、ガス化は国内では実績もなく、殆ど見向きもされません。
我々の扱うガス化装置(FPT、INSERガス化方式)、他なら、籾殻原料の使用は可能です。

同様に他農業廃棄物(コーン殻、大豆殻、藁、麦藁)等も、量的な確保の課題はありますが、採算上からは全く問題ありません。竹やススキ類も同様です。
何れも、これら農業廃棄物原料を使えるガス化装置の選択が鍵です

最も農業廃棄物の代表例は、輸入PKSPalm-Kernel Shell)です。
当初は、使い道もなく、捨てていたものが、今やバイオマス発電原料として、特に日本では大注目です。その結果、価格も高騰し、12000~13000円/トン程度もする様です。FIT価格24円/KWhでの限界価格は、PKS(例、4500Kcal/Kg@LHV)なら、11700円/トンであり、収支はトントンであり、殆ど利益はでません。加えて、低密度であり、遠路からの輸送上の問題もあります。

D) 産業廃棄物(RPF,RDF,等)
こちらは、国内に多量にあり、量的な確保は全く問題ありません。
但し、こちらのFIT価格は17円/KWhへと低下します。
例えば、RPFの熱量を5000Kcal/Kg@LHV(組成調整により、4500~8000Kcal/Kg@LHV)とします。
ガス化発電効率28%なら、RPFの限界原料費は9,200円/トンとなります。RPF価格は2000~3000円/トン程度ですので、こちらも計算上の採算性は全く問題無さそうです。

尚、こちらもガス化設備の選択が重要ですが、原料確保や採算性の心配は、殆ど無いと思われます。

以上、バイオマス発電の原料の選択と採算性について、その概要を説明しました。

現状も、将来も、バイオ油(パーム)やチップ材間伐材、一般材)の高騰、入手難等の諸問題が山積しています。

少しは、他の原料(農林魚業等の諸廃棄物)を、或いは木質チップを含め、これらの混合原料を考慮しませんか??
苦しいバイオマス発電事業の採算性が、(大幅に)改善される筈です。

今回は、主に採算性の観点から各種原料の選択とその採算性を考えて見ました。充分採算性の取れるバイオマス原料があることが解ると思います。尚、具体的な採算性の評価計算は、個々のケースで行う必要があります。今回は超概算計算の例です。

 特に、1)資金4)場所が確保できているものの、具体的に2)原料選択を検討中(済で、3)ガス化設備、5)採算性等について質問があれば、下記に直接お願いします。

では、また。。。。
Joe.H

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