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バイオマス発電・バイオマス燃料化環 境

(1)小規模バイオマスガス化発電(熱分解方式)
(2)メタン発酵・メタンガス発電
(3)バイオディーゼル(廃油燃料化)

こんな問題でお困りでありませんか?

廃油、植物性原料粕がエネルギーにできると知っていますか?

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販売商品

熱分解ガス化装置(自動炭造機SUMIX改変版)

ガス発電機

メタンガス発酵設備

メタンガス発電設備

フレスコは、独自特許技術を活用したバイオマスガス化発電を開発しております。このガス発電を使った同一の手法のなかでは、フレスコは世界トップの効率の良さを誇る技術の開発に成功しております。その他にも、メタン発酵・メタンガス発電やバイオディーゼル(=廃油燃料化)についても、パートナーの技術力を駆使し、従来よりも高効率な製造システムを構築する事が可能です。

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(1)小型バイオマスガス化発電(熱分解方式)

フレスコの「小規模バイオマスガス化発電」の仕組み

当社システムは、独自の「熱分解ガス化装置(自動炭造機SUMIX改変版)」を活用し、木材や畜糞などのバイオマス原料を熱分解によってガス化し、そのバイオガスをガス発電機の燃料として発電します。この仕組みにより、電気とは別に、熱(温水や温熱)と高機能炭(販売可能)を作り出すことができます。経済効率性が高く、「小規模」でも運用が可能となります。

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フレスコの「小規模バイオマスガス化発電」の強み

  1. (1)経済効率が高い: 従来の大規模木質バイオマスガス化発電(水蒸気タービン式)と比較し、小規模木質バイオマスガス化発電(ガスタービン式)は、その名の通り小規模でも成立する。その小規模システムの中でもフレスコ手法は効率が良い。
  2. (2)多種な原料を処理可能: ドイツの先行的なメジャーメーカー2社と比較し、多くの材料を原料にできる。2社は、含水率13%以下の木質系原料のみだが、フレスコの手法では含水率50%以下の木質系原料に加え、家畜糞も原料にできる
  3. (3)電気・熱だけでなく高性能炭も同時に製造可能: 従来方式では、電気と熱しか取り出せないが、フレスコの手法では、電気と熱と炭(固体燃料や機能炭として利用・販売可)を生み出せる。
  4. (4)燃料確保の問題解決: 小規模木質バイオマス発電は、燃料の確保が狭い範囲でよく、周辺環境と地元経済に悪影響を及ぼさない。
  5. (5)CO2削減効果あり: 従来方式に比べ、発電効率・ガス化効率が高く、CO2の排出も減少する
  6. (6)再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FiT)が適用可能: 固定価格買取制度(Feed-in Tariff, FiT)を活用することにより、「未利用木材」を原料とした場合は43.2円/kwh(税込み、2016年現在、2,000kW未満の場合)の買取価格が適用される。

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従来の「大規模木質バイオマス発電」の課題と「小規模木質バイオマス発電」の必要性

従来の大規模木質バイオマス発電(水蒸気タービン式)には、燃料確保に問題があり、地産地消で実施できる小規模の木質バイオマス発電が求められています。

<現状の課題>
・CO2削減の要請から、化石燃料(天然ガス・石炭・石油)による発電の比率の低下が求められている。
・原発事故の教訓から、原子力発電の比率の低下が求められている。
・水力や再生可能エネルギーによる比率の上昇が求められている。
・太陽光や風力は天候に左右され、ベースロード電源にならないため、安定的な木質バイオマス等による発電が求められている。
・大規模な木質バイオマス直接燃焼蒸気タービン発電は燃料の確保に問題がある。結果として、木質原料の価格が高騰し、周辺環境と地元経済に悪影響を及ぼしている。また、海外からの原料輸入に頼るようになっている。
<時代の要請>
・小規模でも発電効率が良い、ガス化発電システムが求められている。
<課題>
・日本では、安定した小規模木質バイオマスガス化発電システムがない。
・ドイツでは商用システムがあるが、投入材料が極めて限定される。

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「大規模木質バイオマス発電」と「小規模木質バイオマスガス化発電」の比較

(1)大規模木質バイオマス発電 (燃料⇒燃焼⇒水蒸気⇒水蒸気タービン⇒発電機)
大規模バイオマス発電は、バイオマス燃料を燃焼させ、その熱で水蒸気を作り、水蒸気タービンを回して発電する仕組みです。そのためには、毎日大量の木質バイオマス燃料が必要で、その木質燃料を広範囲から集める必要があり、各地で燃料の確保の問題や燃料価格の上昇を引き起こしています。その結果、バイオマス発電の収益性(燃料費が発電原価の70%以上)を圧迫し、既存の木質材料を利用していた地元の経済に悪影響を及ぼしています。
(2)小規模木質バイオマス発電とそのメリット (燃料⇒ガス化⇒ガスタービン⇒発電機)
通常、小規模の場合は水蒸気タービン方式では発電効率が低く(投入エネルギーの10%程度)設備は過大で経済的に成り立ちません。そこで、小規模の場合は、発電効率が高い(投入エネルギーの30%程度)のガス化発電システムが必要になります。
  1. 【メリット1】 小規模木質バイオマス発電は、燃料の確保が狭い範囲でよく、周辺環境と地元経済に悪影響を及ぼさない。
  2. 【メリット2】 大規模の場合には、電気と熱しか取り出せないが、フレスコ独自の熱分解方式の場合は、電気と熱と有価炭(固体燃料、機能炭)を生み出せる。
  3. 【メリット3】 「CO2削減」効果あり。炭を燃料用途に使わない(燃焼させない)場合はカーボーンマイナスとなる

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フレスコの小規模バイオマスガス化発電(熱分解方式)の競合優位性

熱を使ったガス化の小規模木質バイオマスガス化発電においては、ドイツの先行的なメジャー2社(S社、B社)がすでにヨーロッパ圏内で多く(年間100台以上)の販売実績をあげています。しかし、同じ小規模バイマオマスガス化発電の設備として比較し、フレスコの熱分解方式設備は圧倒的な競合優位性を誇っています。

【フレスコ方式の競合優位性: ドイツの先行的なメジャー2社と比較】
  1. (1)電気・熱に加えて「有価な炭」を製造可能: フレスコの熱分解設備で製造された炭は品質が高く、燃料炭や高機能炭として販売可能です(SUMIX炭)。一方で、競合他社は電気と熱以外には、あまり価値が高くない灰が製造されるだけです。
    「SUMIX炭の商品としての価値の高さ」については、次の大項目(下部)でも詳細に説明していますので、参考ください。
  2. (2)コストパフォーマスが高い: フレスコのシステムは、パートナー独自の特許技術を活用した「熱分解ガス化装置(自動炭造機SUMIX改変版)」を採用しており、原料のガス化の効率、投入エネルギーに対する生産性、発電効率、処理能力に対する初期費用とランニングコストの比較的熱分解方式自動炭造機
  3. (3)多様な種類の原料が処理可能: 競合他社は、含水率が13%以下の木質系原料(ホワイトかバークのどちらかのみ)にしか対応していません。一方、フレスコの熱分解によるバイオマスガス化発電方式では、木質系原料においては50%以下の含水率のバークもホワイトも処理することが可能です。さらに、フレスコ方式では、木質系以外にも、鶏糞・牛糞・豚糞などの家畜糞や野菜粕などの様々なバイオマスを処理する事もできます。

フレスコ方式の競合優位性:処理可能原料の比較

項目 細目 fResco ドイツS社 ドイツB社
材料(木質) 含水率 50% 以下 13% 以下 10% 以下
材料
(切削チップ)
ホワイト ×
バーク × ×
材料
(ピンチップ)
ホワイト × ×
バーク × ×
材料
(ペレット)
ホワイト ×
バーク × ×
家畜糞 鳥・豚・牛 × ×
発電・熱  
機能性炭化物   × ×

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再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FiT, Feed-in Tariff)

フレスコの熱分解方式の小規模バイオマスガス化発電システムで発電した電気は、もちろん再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FiT)を適用すうことが可能です。この固定価格買取制度(Feed-in Tariff, FiT)を活用することにより、たとえば「未利用木材」を原料とした場合は43.2円/kwh(税込み、2016年現在、2,000kW未満の場合)の買取価格が適用されます。その他のバイオマス発電による売電価格については、掲載の価格表をご参考ください(※2016年現在の価格です)

木質バイオマス固定価格買取制度

種類 未利用木材 一般木材 リサイクル木材
出力 2,000kW未満 2,000kW以上    
税抜(円 / kWh) 40 32 24 13
税込(円 / kWh) 43.2 34.6 25.9 14
調達期間 20 年

※2016年現在

その他のバイオマス固定価格買取制度

種類 家畜糞 一般廃棄物 その他の廃棄物
税抜(円 / kWh) 17
税込(円 / kWh) 18.36
調達期間 20 年

※2016年現在

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メリット(顧客)

  • ・廃棄物処理費用(産廃費等)の低減
  • ・電気、熱、高級機能炭という有価物の製造
  • ・企業としての産廃量の低減や環境対策のアピール

処理対象

木質バイオマス原料、鶏糞等の家畜糞、植物性廃棄物(野菜・果物・珈琲の粕など)

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主な実績・クライアント

  • ●行政機関
  • ●食品メーカー・飲料メーカー
  • ●農林水産企業
  • ●建設企業、木材加工企業
  • ●畜産企業(養鶏・養豚・養牛)

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(2)メタン発酵・メタンガス発電

フレスコのバイオ技術による独自メタン発酵・メタンガス発電(バイオガス発電)

フレスコは、独自バイオ技術により、様々な原料のメタン発酵の効率的生産手法を、個別の原料・環境・設備ごとに開発することができます。

メタンガス発電(バイオガス発電)とは、バイオマス原料からメタンガスを取り出し、そのメタンガスを燃料としてガス発電機を稼働させて発電する(ガスタービンを稼働させる)仕組みです。メタンガスの原料としては、家畜の糞尿、食品廃棄物、下水道・汚水などの有機ゴミなどがあげられます。これらを発酵させて可燃性のバイオガス(メタン、二酸化炭素など)を取り出して燃焼し、発生する熱を利用して蒸気でタービンを回します。
さらに、フレスコは、パートナーの独自のバイオ技術を駆使して、これまでメタンガス発酵によるガス生産効率、発電効率が低く、経済性的に成り立たないとされていたバイオマス原料(たとえば、含水率が高いレイヤー(=産卵用の鶏)の鶏糞)についても、メタン発酵の効率を高め、発電パフォーマンスを最大化することが可能です。

通常、メタン発酵菌を使うことによって原料からメタンガスを製造しますが、その原料の種類や状態、さらには多様な環境条件によって、一般的なメタン発酵菌を使うだけでは、メタン発酵が問題なく進むかどうか、または十分なメタンガスの生産効率を達成できるかどうかはわかりません。メタン発酵菌の選定だけでなく、原料特有のメタン発酵の阻害要因を分析し、別の微節物や菌を採用する事によって適切な前処理を行うことも提案できます。

フレスコは、個別のバイオマス原料とその設備や環境の条件ごとに、最良なメタン発酵の手法を開発し、提案することができます。

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メリット(顧客)

  • ・廃棄物処理費用(産廃費等)の低減
  • ・有価物の製造(メタンガス)や発電
  • ・企業としての産廃量の低減

処理対象

バイオマス(メタンガス発生)原料: 木質バイオマス原料、鶏糞等の家畜糞、植物性残差、下水道汚泥、生ゴミなど。
さらに、例えばレイヤー(産卵用の鶏)の鶏糞など、従来は含水率が高くてガス化効率が低くて難しいとされる原料からのメタンガス生産効率を最大化することが可能

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主な実績・クライアント

  • ●行政機関
  • ●食品メーカー・飲料メーカー・食品加工メーカー
  • ●農林水産企業
  • ●建設企業、木材加工企業
  • ●廃棄物処理企業
  • ●畜産企業(養鶏・養豚・養牛)

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(3)バイオディーゼル(廃油燃料化)

フレスコのバイオディーゼル(廃油燃料化)

生産工場やサービス施設などから排出される廃油を、独自のバイオ技術を駆使し、重油のような燃料価値がある油へと改変する仕組みを提供しています。いわゆるバイオディーゼル技術であり、燃料化された廃油は販売したり、自社の燃料として利用したりすることが可能です。

メリット(顧客)

  • ・廃棄物処理費用(産廃費等)の低減
  • ・廃油の燃料化
  • ・企業としての産廃量の低減や環境対策のアピール

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