【簡単解説】バイオマス発電の「仕組み」「メリット」「未来」について 

以下から記事 

本記事は、環境・再生可能エネルギーに関心がある「一般ユーザー・学生」の方から、ビジネス上の必要性から検討し始めた「ビジネスパーソン」の方まで、広く多くの方々が「バイオマス発電」について一般的な理解を簡潔に得られるよう、わかりやすく、且つ網羅的に解説した記事です。 


1.バイオマス発電とは 

バイオマス発電とは 

「動植物などから生まれた生物資源(バイオマス)を燃料として燃やしたり、ガス化したりして電気を作る発電方法」です。 

太陽光発電や風力発電と同じく、自然の恵みを活用する「再生可能エネルギー」の一つとして位置づけられています。 

これまで廃棄されていた木材やゴミをエネルギーに変えることができるため、循環型社会の実現に欠かせない技術として注目されています。 


1-1.最大の特長「カーボンニュートラル」 

バイオマス発電が環境に優しいとされる最大の理由は、大気中の二酸化炭素(CO₂)を増やさない「カーボンニュートラル」という特性を持っている点です。


<図:カーボンニュートラルの仕組み>  

バイオマス発電も燃焼時にCO₂を排出しますが、燃料となる植物は成長する過程で光合成を行い、大気中のCO₂を吸収しています。 

そのため、発電時にCO₂を出したとしても、それは「元々植物が吸収していたCO₂が大気に戻っただけ」であり、地球全体のCO₂総量は変わらない(プラスマイナスゼロになる)と考えられています。 

成長時のCO₂吸収量=発電(燃焼)時のCO₂排出量=実質ゼロ 

CO₂総量が変わらない点が、地中の炭素を掘り起こして大気中に放出してしまう「石油や石炭などの化石燃料との決定的な違い」です。


参考


1-2.基本的な仕組み 

バイオマス発電の機械的な仕組み自体は、一般的な「火力発電」と同じです。 

ボイラーで燃料を燃やして熱を作り、水を沸騰させます。 
発生した蒸気の力でタービン(羽車)を高速回転させ、連結された発電機を動かして電気を作ります。 

火力発電との違いは、燃料が「限りのある化石燃料」か「再生可能な生物資源」か、という点です。 


1-3.バイオマス発電の主な燃料 

バイオマス発電の燃料として主に利用されているのは、「木質由来」「農業・畜産系由来」「廃棄物由来」の3つです。 

それぞれを表形式でまとめました。 


<バイオマス発電の主な燃料 3つ> 

燃料の種類 詳細 
木質系バイオマス  – 木質ペレット(おが粉や端材を圧縮して円筒形に固めたもの) 
– 木質チップ(間伐材や、解体工事で出た建築廃材などを細かく砕いたもの) 
– 樹皮(バーク)・のこくず 
農業・畜産系バイオマス  – PKS〈パーム椰子殻〉(パーム油を搾った後に残るヤシの実の殻) 
– バガス(サトウキビを搾った後の繊維質の絞りカス) 
– もみがら・稲わら 
– 家畜の排泄物 
廃棄物資源  – 食品廃棄物 
– 廃食用油 
– 下水汚泥(下水処理場に集まる泥状の汚れ) 
– 黒液(パルプを作る過程で木材から出る廃液) 

なかでも木質バイオマスの「木質ペレット」は、品質が均一で取り扱いやすく、発熱量が安定していることから、バイオマス発電の燃料として多くの国で広く利用されています。


1-3-1.木質ペレットについて 

木質ペレットとは低品質丸太」や製材工場で出る「おが粉」「端材「樹皮」火災や害虫被害を受けた木材などの原料を細かく砕き、円筒形にギュッと圧縮して固めた固形燃料のことです。 


<図:木質ペレットの原料> 

木質ペレットの特徴は以下のとおりです。 


<木質ペレットの特徴>

上記のように燃料としての「使いやすさ」と「性能」の面から、バイオマス発電の多くが木質ペレットを燃料としています。 


参考


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1-4.発電方式と燃料の種類 

バイオマス発電には様々な種類がありますが、現在最も広く普及しているのが、木材資源を燃料とする「木質バイオマス発電」です。  

それぞれについて解説します。 


1-4-1.直接燃焼方式 


<図:直接燃焼方式の仕組みイメージ> 

木質バイオマス発電の中で、最も一般的で実績の多い方式です。 

巨大なボイラーで木材燃料を直接燃やし、その熱で蒸気を作ってタービンを回します。 


<直接燃焼方式の主な特徴>

適した燃料 木質ペレット、木質チップ、PKS(パーム椰子殻)、バガス、廃食用油など 
特徴 大量の燃料を安定して燃やせるため、大規模な発電所に向いている。 

1-4-2.熱分解ガス化方式 


<図:熱分解ガス化方式の仕組みイメージ> 

木材を直接燃やすのではなく、高温で加熱(蒸し焼き)して可燃性ガスを発生させ、そのガスでエンジンやガスタービンを回して発電する方式です。 


<熱分解ガス化方式の主な特徴> 

適した燃料 木質チップ、もみがら・稲わらなど 
特徴 直接燃焼方式よりも小さな規模で高い発電効率を出せる方式。山間部の小規模な発電所や、地域密着型の施設で採用されるケースが多い。 


1-4-3.生物化学的ガス化方式 


<図:生物化学的ガス化方式の仕組みイメージ> 

水分を多く含み、燃やすのが難しい資源を使う場合に適した方式です。 

タンクの中で微生物の働きによって資源を発酵させ、発生したメタンガスを燃料として利用します。 


<生物化学的ガス化方式の主な特徴>

適した燃料 家畜の排泄物、食品廃棄物、下水汚泥など 
特徴 本来なら処理に困る排泄物や食品廃棄物、汚泥をエネルギーに変え、さらに発酵後の残りカスは肥料としても利用できる。 

2.バイオマス発電のメリット 

太陽光や風力といった他の再生可能エネルギーと比較した際、バイオマス発電には大きく4つのメリットがあります。 

それぞれについて解説します。 


2-1.天候に左右されない電力を確保しやすい 

太陽光は夜間に発電できず、風力は風が止まればストップしてしまいます。 

しかし、バイオマス発電は燃料さえあれば、24時間365日、天候に関係なく安定して電気を作り続けることができます。 

電力需要に合わせて発電量を調整しやすいため、電力網を支える「ベースロード電源」としての役割が期待されています。 

参考


2-2.廃棄物を減らし、資源を無駄にしない 

これまで「ゴミ」として処理費用をかけて捨てていたものを、「燃料」として価値あるものに変えることができます。 

本来捨てるはずだったものをエネルギーとして再利用できるため、「廃棄物処理のコスト削減」や「循環型社会の実現」といった理想的なサイクルの構築に寄与しています。 


3.世界のバイオマス発電の今後 

世界のバイオマス発電は、脱炭素の潮流に乗って右肩上がりで成長しています。 

「発電量」や燃料となる「木質ペレット需要」の観点から、世界のバイオマス発電について解説します。 


3-1.世界のバイオマス発電量 

世界のバイオマス発電量は右肩上がりの成長を続けており、2024年の世界バイオマス発電量は前年比2.96%増の698TWh(テラワットアワー)となりました。 


<世界のバイオマス発電量>                             ※単位/TWh 

年 
Year 
世界全体 
World Total 
アジア 
Asia 
ヨーロッパ 
Europe 
北中南米 
Americas 
アフリカ+ 
オセアニア 
Africa + Oceania 
20206022342091527.26
20216562772221507.29
20226703062131447.05
20236783291981447.06
20246983432021458.25


<図:世界のバイオマス発電量> 

引用:World Bioenergy Association|Global Bioenergy Statistics Report P25 


地域別で見ると、アジアが343TWhを記録し、「世界全体の約5割を占める最大の市場」となっています。 

一方、ヨーロッパでは底堅い電力需要を背景に前年比2%の増加を見せましたが、2021年のピーク水準の回復には至っていません。 


3-2.各国のバイオマス発電 

次に国別のバイオマス発電量を確認します。 

2024年時点の推計を確認すると、世界をリードしているのは中国です。 


<図:国別のバイオマス発電量> 

引用:World Bioenergy Association|Global Bioenergy Statistics Report P26 


中国は豊富な農業残渣(稲わらなど)や廃棄物を活用し、年間約200TWh近くを発電しており、2位以下を大きく引き離しています。 

次いで、バガス(サトウキビの搾りかす)を活用するバイオマス大国ブラジル、そしてアメリカや日本、ドイツ、イギリスなどが続きます。 

特筆すべきは日本の動きです。 

FIT(固定価格買取制度)の導入以降、日本のバイオマス発電量は急激に伸びており、近年ではブラジルやアメリカと肩を並べる規模(世界トップ5に入る水準)まで成長しています。 


3-3.世界中で急増する「木質ペレット」の貿易量 

世界的なバイオマス発電の普及に伴い、燃料となる「木質ペレット」の国際貿易量が爆発的に増加しています。 

その結果、「資源が豊富な国」から「発電需要がある国」へ、海を越えて燃料を運ぶ巨大なサプライチェーンが形成されています。 


3-3-1.主要3カ国の木質ペレットの輸出量 

世界で木質ペレットの輸出量が多い国は、豊富な森林資源を持つ「アメリカ」「ベトナム」「カナダ」です。 

輸出量は増加傾向で、推移は以下のとおりです。 


<図:主要国の輸出量推移> 


<主要国の輸出量推移> 

国名 アメリカ ベトナム カナダ 
2019年 約685万トン 約307万トン 約262万トン 
2020年 約725万トン 約320万トン 約290万トン 
2021年 約752万トン 約350万トン 約315万トン 
2022年 約901万トン 約506万トン 約349万トン 
2023年 約954万トン 約442万トン 約326万トン 

引用:FAO|Forestry Production and Trade 


輸出量がもっとも多いのはアメリカで2位以下を大きく引き離し、輸出量は「カナダの約3倍」に達しています。 


3-3-2. 主要3カ国の木質ペレットの輸入量 

世界で木質ペレットの輸入量が多い国は「イギリス」「日本」「韓国」です。 

世界でもっとも多く輸入していたイギリスは減少傾向である一方で、日本の輸入量が大幅に上昇しています。 

各国の推移は以下のとおりです。 


<図:主要国の輸入量推移> 


<主要国の輸入量推移>

国名 イギリス 日本 韓国 
2019年 約887万トン 約161万トン 約300万トン 
2020年約907万トン 約202万トン 約300万トン 
 2021年 約912万トン 約311万トン 約335万トン 
2022年 約751万トン 約440万トン 約391万トン 
2023年 約636万トン 約580万トン 約372万トン 

引用:FAO|Forestry Production and Trade 


各国が減少傾向にあるのに対し、日本の輸入量は2019年から2023年の5年間で約3.6倍に拡大しました。 


4.日本のバイオマス発電の今後 

世界的に見ても日本のバイオマス発電は急成長しています。 

では、国内の全エネルギーの中でどのような立ち位置にあり、具体的に発電所数はどれくらいあるかなど、最新データに基づく現在の概況に加え、今後の展望についてもあわせて解説します。 


4-1.日本の発電量の内訳 

2023年度の発電電⼒量は9,877億kWhでした。 

電源構成をみると、「化石燃料」が約7割を占め、ついで「再生可能エネルギー」、「原子力」となります。 
内訳は以下のとおりです。 
 

<図:日本の電源構成> 

参考:資源エネルギー庁|令和5年度(2023年度)におけるエネルギー需給実績(確報) (P28) 


再生可能エネルギーを電源として発電量は全体の約23%にあたりますが、バイオマス発電が占める割合は4%と多くありません。


4-2.日本のバイオマス発電の燃料の内訳 

日本のバイオマス発電に使用されている燃料の多くは「木材」です。 

木材を利用したバイオマス発電における主な燃料の内訳は、以下のとおりです。 


<図:木質バイオマス発電の燃料の内訳>  

引用:一般社団法人日本木質バイオマスエネルギー協会|令和5年木質バイオマスエネルギー利用動向調査  


木材チップが大きな割合を占めており、木質ペレットを燃料とする木質バイオマス発電は、全体の約24%にとどまっています。 

なお、国産比率が約95%を占める木材チップとは対照的に、木質ペレットの国産比率は約3%に過ぎません。残りの約97%を輸入に依存しているのが現状であり、この傾向は今後も続くと見込まれます。 

木質バイオマス発電について下記記事で詳しく解説しています。あわせてご覧ください。 


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4-2-1.日本の木質ペレットの輸入量 

日本は木質ペレットを「世界で2番目に多く輸入」している国です。 

輸入量は急激なペースで拡大を続けており、下図のとおり2023年は前年比で約30%増加しました。 


<図:日本の木質ペレット輸入量の推移> 

引用:林野庁|2023年の木材輸入実績 


特に「ベトナム」「カナダ」「アメリカ」から多く輸入しており、この傾向は今後も続くと予測されています。


<日本の木質ペレットの輸入量 上位3か国> 

ベトナム(シェア1位) 日本の輸入量全体の約55〜60%を占める。
地理的に近く輸送コストが安く、日本市場にとって最大の供給源。 
カナダ(シェア2位) 日本の輸入量全体の約25〜30%を占める。 
森林認証制度が普及しており、品質や供給が安定しているため、大手電力会社などが長期契約を結んで調達している。 
アメリカ(シェア3位) 近年、急速にシェアを伸ばしている。 
新たな調達先として重要性が増している。 

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4-2-2.輸入量増加の要因 

木質ペレットの輸入量が急増している背景には、国のFIT制度(固定価格買取制度)の存在があります。FITの認定を受けた大型バイオマス発電所が2022年以降、本格的に稼働し始めたことで、膨大な量の燃料が必要となりました。 

その結果、国内だけでは燃料をまかないきれず、海外からの輸入が増えたと考えられます。 


4-3.日本のバイオマス発電所 

経済産業省資源エネルギー庁のデータ(2025年6月時点)によれば、電気事業者が運営するバイオマス発電所は全国で129箇所となっています。 

国内全発電所数である10,962箇所に対し、シェアは約1.2%にとどまっており、電源全体における割合は依然として限定的です。 

地域別に見ると、福岡県が16箇所で最多となり、次いで北海道・茨城県・兵庫県・広島県が各7箇所で続いています。 


参考


4-3-1.2026年以降に稼働予定のバイオマス発電所 

2026年以降も、複数のバイオマス発電所で新たな稼働が予定されています。 

経済産業省が公表している「再生可能エネルギー発電事業計画の認定情報」によると、2026年には全国で7箇所のバイオマス発電所が運転を開始する予定です。 

以下は、2026年に運転開始が予定されている主なバイオマス発電所の一覧です。 


<2026年に運転開始予定のバイオマス発電所 一覧> 

発電所名 所在地 発電出力 公式サイト 
株式会社グリーン発電佐野  栃木県 2,000 
株式会社太洋サービス 静岡県 2,000 https://www.taiyo-ser.com/ 
株式会社エンバイオC・エナジー 神奈川県 7,500https://enbio-holdings.com/business/biomass/ 
合同会社グリーンパーク3号  茨城県 1,990 
広島ガス株式会社 広島県 49,950 https://www.hiroshima-gas.co.jp/
丸住製紙株式会社 愛媛県 149,000 https://www.marusumi.co.jp/ 
会津若松地⽅広域市町村圏整備組合 福島県 1,200 https://www.aizu-kouiki.jp/ 

参考:経済産業省 資源エネルギー庁|事業計画認定情報 公表用ウェブサイト 


また、2027年以降にも運転開始が予定されているバイオマス発電所があり、今後もバイオマス発電の設備容量は拡大していく見通しです。 

拡大に伴い、燃料需要の増加がどのような影響を及ぼすのか、引き続き注目されていくでしょう。 


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