成果報告書詳細
管理番号20160000000516
タイトル平成27年度成果報告書 バイオマスエネルギーの地域自立システム化実証事業 地域自立システム化実証事業 飲料製造工場及び周辺施設へのバイオマス地域熱供給事業の事業性評価(FS)
公開日2016/8/26
報告書年度2015 - 2015
委託先名株式会社サーフビバレッジ
プロジェクト番号P14024
部署名新エネルギー部
和文要約未利用間伐材等の木質チップを原料としたバイオマスボイラ及びアキュムレータを用いて、飲料製造工場及び周辺施設へ熱供給を行う地域熱供給事業の事業性評価を行った。燃料となる木質チップの調達については、当初未利用間伐材等を原料とした森林由来のチップを大規模チップ工場から調達することを想定していたが、新規バイオマス発電所計画の影響でチップ調達の競争がおきており必要量が調達できないリスクがあるため、一般剪定枝及びバークチップを併用することとした。調達価格は森林由来チップが12円/kg、一般剪定枝チップが6円/kgであった。飲料製造工場では茶の抽出・加熱殺菌工程での負荷変動が短時間で発生しており、バイオマスボイラとアキュムレータの組合せで負荷に対応することとした。ボイラ出力は3t/h(常用出力2,700kg/h)、アキュムレータ容量は3,000kgとした。バイオマスボイラは国内メーカー3社で比較検討を行った。いずれも高水分でも燃焼可能な仕様とした。熱需要量からチップ消費量は1,200kg/h程度、年間で9,000t前後となり、初期投資額は320-425百万円と見積もられた。また蒸気の減圧過程に小型発電機を設置し自家消費することで、平均出力69.5kW、年間電力費10百万円の削減につながることがわかった。地域熱供給は工場に隣接する公共施設や農業ハウスに対して蒸気使用後の温排水の供給を行う方策を検討した。しかしどちらも熱の使用量が少なく、熱供給配管への投資を回収するには10年以上かかる見通しとなり、事業としては実施が難しいと考えられた。事業性評価のために単年度収支を計算したところ、重油単価を現状の調達価格帯である40円/L、チップの比率を森林由来:一般剪定枝=2:1(チップ平均価格10円/kg)とした場合、62百万円/年の赤字となり、現状の重油調達価格ではバイオマスボイラの投資によるメリットが生じない結果となった。重油価格と森林由来チップの比率(燃料チップ価格に影響)を変動させて感度分析を実施したところ、重油価格が80円/L以上、かつ森林由来チップ比率を下げる(安価な剪定枝チップ等の比率を高める)ことにより、投資回収に資する程度の収支メリットが出てくることがわかった。投資対効果の検討において投資回収年数を検討した。重油価格が現状価格帯から数年後に80円/Lまで上昇し維持されることを想定し、森林由来チップの比率を下げてチップ調達コストを抑えたが、重油が安価な時期の累積赤字が大きく、メリットが出るようになっても10年間での投資回収は不可能であることがわかった。そこで重油価格80円/Lを事業開始のタイミングとし、その後の価格推移を複数シミュレーションしたところ、重油価格がさらに100円/Lまで上がれば8年目で投資回収が可能であった。しかしそれより重油価格が安い想定では、初期投資に対する補助がなければ投資判断に至るだけの投資回収年数には達しなかった。本事業の事業性を高めるためには、バイオマスによる代替対象である化石燃料価格の上昇や多様なチップを使用することによるチップ調達費低減の工夫、初期投資負担の大幅な低減が必要である。
英文要約Title: Feasibility study of biomass district heat supply to the beverage factory and surrounding facilities

We assessed the feasibility of district heat supply to the beverage factory and several surrounding facilities by using a biomass boiler and an accumulator. First, we assumed that wood chips from the forest were obtained from the new large-scale wood chip plant. We planned to combine it with pruned branches chips and burke chips and use it by the biomass boiler, because there was the risk that we did not obtain the minimum required it with the influence on neighboring biomass power generation plans. It was possible to purchase wood chips from the forest by 12JPY/kg and pruned branches chips 6JPY/kg. In the beverage factory, the steam load fluctuates by turns during short time for manufacturing teas. So we selected the biomass boiler that had an ability to generate steam 3t/h (normal amount of steam is 2,700kg/h) and the accumulator that had the capacity of 3,000kg. We compared with three domestic biomass boilermakers on condition that their boiler had an ability to fire high moisture fuels. The result was turned out that it consumed fuels about 1,200kg/h (9,000t/year) and the initial cost was 320-425 million JPY. In addition, we would reduce 10 million JPY electricity bill for a year if we had generated electricity by small generator and used it by ourselves. We assessed the feasibility of district heat supply by thermal discharge to the public facilities and some houses for agriculture nearby the factory. We concluded that it was hard to introduce the district heat supply, because the heat demand was too small to make the payout time within 10 years. We did a trial calculation of a single year balance of payments on condition that the price of heavy oil (A) was 40JPY/L and used wood chips from the forest at a ratio of 67%. As a result, we were 62 million JPY in the red and that meant no advantage of using the biomass boiler. If the price of heavy oil (A) was 80JPY/L and we used a small proportion wood chips from the forest, there would be the advantage of using the biomass boiler. The payout time in the case of introducing it was more than 10 years for the conditions mentioned above. If the price of heavy oil (A) was 100JPY/L, the payout time was within 8 years. However, if it was under 100JPY/L, the payout time was more than 10 years. Considering the circumstances mentioned above, the economic efficiency of this project would improve by decreasing chip purchasing cost and the initial cost.
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