成果報告書詳細
管理番号20160000000351
タイトル平成24年度-平成27年度成果報告書 バイオマスエネルギー技術研究開発 戦略的次世代バイオマスエネルギー利用技術開発事業(実用化技術開発) 多形状バイオマスガス化発電・未利用間伐材収集効率化の研究開発
公開日2016/6/15
報告書年度2012 - 2015
委託先名古屋製材株式会社 ヤンマー株式会社 キャタピラーイーストジャパン株式会社 駿河機工株式会社
プロジェクト番号P10010
部署名新エネルギー部
和文要約件名:平成24年度-平成27年度成果報告書 バイオマスエネルギー技術研究開発/戦略的次世代バイオマスエネルギー利用技術開発事業(実用化技術開発)/多形状バイオマスガス化発電・未利用間伐材収集効率化の研究開発

(1)未利用間伐材の収集・破砕の効率化・省力化に係る研究開発 未利用間伐材収集と省力化について、自動操縦(作業道上自動走行)と遠隔操作の開発を行った。自動操縦においては、作業道脇に設置したRFIDタグの読み取り結果をもとに進行方向を変えていくことで林地間目的地間移動(作業道上の自動走行)を行えるシステムを開発し、林内の作業道上で約250mの自動走行に成功した。課題としては、RFIDタグの耐久性や進行方向制御の路面状態等による誤差が挙げられる。遠隔操作においては、林地内で50m程度離れた箇所でモニター画面を見ながら無人グラップルの遠隔操作で丸太を掴むといった作業を行えるシステムを開発した。また、中継器の架設により100m程度ずつ電波の届く距離を延長できることも確認した。ただし収集・破砕コストは目標よりも高く、自動走行や破砕能率向上による低コスト化が必要である。 (2)チップ燃料の乾燥に係る研究開発 通風及び搖動による新たな乾燥機を開発し、60℃程度の比較的低温の熱風を用いて、天然乾燥させた林地材由来のピンチップをガス化発電に利用できる含水率(乾量基準含水率25%以下)まで乾燥させることができた。このとき、将来的に乾燥チップ生産量750kg(気乾重量=乾量基準含水率25%時、以下同様)/hの生産を想定した場合に乾燥チップ生産コスト1,391円/t(気乾重量)となる乾燥能力を確認し、目標としていた「1日6t(気乾重量、8時間稼働想定)生産時に乾燥コスト1,750円/t(絶乾重量、=1,400円/t(気乾重量))」を達成した。 (3)多形状バイオマスガス化発電に係る研究開発 1)破砕チップによる閉塞防止の検討、2)ガス精製性能の研究、3)切削チップでの性能確認、4)ブリッジ解消装置の自動制御の研究、5)ガス化性能の研究 機器改良、制御の自動化を実施し、目標としていた破砕チップでの安定稼動を達成した。6)耐久性の研究 880時間稼動後の変形度から切削チップと同等のメンテナンスインターバルとなると予測した。7)ガス精製装置の検討 改良前と比較して日常メンテナンス作業時間を90%低減できた。8)フレアスタックの検討 改良前と比較して着火燃料の使用量を設備8時間運転当たり67%低減できた。 研究開発の目標をすべて達成し、課題はなし。
英文要約Title: Research and Development of Biomass Energy Technologies/ Development of Strategic Next-generation Biomass Energy Technologies/ Research and Development into Multiform Biomass Gasification Power Generation and Identification of Improved Methods to Collect Unused Wood Residues (FY2012-FY2015) Final Report

(1) Improvement of Collecting and Breaking Unused Wood Residues: Improvement of radio-controlled system and development of full automation system was conducted in order to collect wood residues by using unmanned small truck loader. We succeed automatic running of 250m distance on the forestry roads, by developing automation system that machine was reading RFID tags on the road. We also improved the radio-controlled system by which we indicated the machine to grab and move logs from over 50m far. On the other hand, the cost of collecting and breaking wood residues was expensive from targets. (2) Drying Wood Chips: We developed new chip-drying machine that was able to down the moisture content of air-dried wood chips to 25% required by biomass gasification power generation, using warm air about 60 degrees Celsius. As a result, we estimated that the production cost could have reached the targets (1,750yen/ton) if the amount of production was raised up to 750kg/h. (3) Multiform Biomass Gasification Power Generation: (3-1) Prevention of Blockage Caused by Shredded Wood Chips (3-2) Gas Purification (3-3) Performance Test Using Cut Wood Chips (3-4) Automatic Control of the Bridge Breaker (3-5) Gasification Properties: For machine improvements, we carried out automation. Our objective of stable operation for shredded wood chips was achieved. (3-6) Durability Research: From the level of deformation after 880 hours of operation, the maintenance interval is similar to cut wood chips. (3-7) Gas Purification Unit Improvements: Compared to before the improvements were made, a 90% reduction in maintenance time was achieved. (3-8) Flare Stack Improvements: Compared to before the improvements were made, fuel for ignition for 8 hours of operation was reduced by 67%. All R&D targets were achieved, without any problems.
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