大津町バイオマスボイラ導入検討報告

2016/1/25
2016/1/27
大津町 第4回環境審議会
モデル施設における簡易シミュレーション
による最適導入規模の検討
結果報告
目次
1. 調査の概要
2. シミュレーション手順
3. シミュレーション結果（2施設）
3-1. A社
3-2. B施設
4. シミュレーション留意事項
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1.調査の概要
【背景】
 地域資源である「木質バイオマス」の町内利用を促進
・民間・公共施設による木質バイオマス利用の推進を検討
【目的】
 町内民間・公共施設への導入可能性を検討する
【内容】
 熱需要のある施設にヒアリングを行い、化石燃料ボイラを木
質バイオマスボイラに転換するシミュレーションを実施。経済
性等の評価を行う。
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木質ボイラーへの転換シュミレーション
対象施設の熱の利用状況調査をもとに実施
導入の方向性を示す基礎材料
2. シミュレーション手順
＜調査項目＞
（１）施設運営状況
①営業日
②営業時間
③ボイラｰ運転時間
（2）既存ボイラｰ仕様
①能力、効率
②燃料種類、価格
（3）化石燃料消費量
（4）源泉、上水温度
暖房温度
（5）入湯者数
（6）湯交換の方法
（1）熱需要把握
調査票配布回収
現地見学とヒアリング
シュミレーション
現地報告会 修正点反映
時間当たりの熱需要把握
①総熱需要＝化石燃料熱量
②ピーク需要のチェック
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2．シミュレーション手順
（2）導入規模検討
①燃料を決める（複数選定） ：チップ、ペレット、薪（丸太）など
②事業費算出 ：森エネDB近似式による概算値
③ランニングコスト算出 ：燃料価格、発熱量の設定、維持管理費
＜前提＞燃料価格は施設ごとの値を使用
発熱量は一般的な値を援用
ボイラ効率：チップ、ペレット82％
薪：80％（低効率）、85％（高効率）、
維持管理費（電気代含み）：事業費の2％
ばい煙測定費：10万円/年
④代替率決定（ボイラ能力）
：代替率を変動、経済性で判定
⑤燃料単価の変動による ：④の条件で化石、バイオマス燃料
経済性評価
価格を変動採算分岐点を検証
⑥総合的な評価
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参考．木質バイオマスの燃料とボイラーの種類
出典：福岡県、木質ボイラー導入の手引き： http://www.pref.fukuoka.lg.jp/d06/mokushitubaio.html
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3.シミュレーション結果
3-1.A社 （1）施設概要
項目
内容
事業概要
車両部品等の生産
敷地面積
55,867㎡
建屋面積
7,618㎡
使用用途
鋳造工場の勤務者が利用する
浴槽 加温・給湯
稼働時間
0：00-24：00
休業日
日曜日・連休
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3-1.A社
（2）既存機器仕様
既存ボイラー仕様
項目
内容
型式
UX-10
設置年
平成3年
メーカー
ボイラー効率※
三浦工業株式会社
116kW×1基
（100,000kcal/h)
80%
方式
温水
出力
使用用途
加温・給湯
使用燃料※※
灯油 6,000L/年
※ボイラーの導入年から20年以上経過しているため、
ボイラー効率は80％と想定した
※※年間を通じて浴槽の利用状況は変わらないとのことだが
夏と冬の気温差より、夏：冬の灯油使用量は４：６と想定
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3-1.A社
（3）熱需要把握
 毎日のお湯交換時に熱負荷が最大に。
 ボイラーは基本的に24時間オンのため、他の時間帯は熱
負荷一定。（お湯が熱い状態で常に準備されている）
熱需要 （ＭＪ）
熱需要
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
夏季平日
夏季日曜
夏季土曜
夏季連休
冬季平日
冬季日曜
冬季土曜
冬季連休
バイオマスボイラー導入規模
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
時刻
9
3-1.A社
（4）ボイラー規模の検討
薪ボイラー(低効率）の試算例 設備費補助100％でも
現在の熱需要では年間収支がプラスにならない
ペレット、チップに関し
ても同様に計算
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5
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3-1.A社
（5）最適規模と事業効果
★採算分岐価格（円/㎏）が最も高い場合とした
項目
規模
出力
既存設備比
事業費*
燃料
事業効果
kW
チップ
ペレット
薪
（高効率）
薪
（低効率）
116
116
116
116
%
100
100
100
100
千円
48,639
21,292
28.143
12,895
採算分岐
円/kg
－
－
－
1.9
消費量
ｔ/年
20
11
15
23
-307
収支
千円/年
-1,138
-645
-603
CO2削減
t-CO2
14
14
14
14
原木換算
㎥
31.7
26.2
23.8
36.5
森林整備
ha
0.9
0.8
0.7
1.1
kgあたりCO2削減コストが最も低いの
は低効率薪ボイラ時921円/kg-CO2
※1 事業費は弊社近似式による概算値
※2 償却費は未算入（100％補助）、収支はチップ10円/㎏、ペレット40円/㎏、
薪15円/㎏、灯油80円/Lのケース
※3 原木換算：バイオマス消費量÷利用率（チップ90％、ペレット60％、薪90％）÷0.7ｔ/㎥
※4 森林整備面積：原木換算材積÷CD材発生率40％÷間伐率25％÷350㎥/ha
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3.シミュレーション結果
3-2.B施設 （1）施設概要
項目
内容
事業概要
総合病院、通所リハビリ施設
使用用途
患者が利用する浴槽
加温・給湯
（４フロアにある４つの浴槽が対象）
稼働時間
0：00-24：00
休業日
原則なし
※外来は日曜日・祝日休み
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3-2.B施設
（2）既存機器仕様
既存ボイラー仕様
項目
内容
型式
BH-180A
設置年
昭和63年
メーカー
ボイラー効率※
巴商会
933kW×1基
（800,000kcal/h)
80%
方式
温水
出力
使用用途
加温・給湯
使用燃料
A重油 45,000L/年
※ボイラーの導入年から20年以上経過しているため、
ボイラー効率は80％と想定した
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3-1.B施設
（3）熱需要把握
 入浴者数が多い時間帯に、湯張りやかけ流し（かけ湯用）
などに伴う熱負荷が発生
 ボイラーは基本的に24時間オンのため、利用のない時間
帯も一定の熱負荷あり
熱需要
450
夏季平日（月金）
夏季平日（火水木）
夏季土曜
夏季日曜連休
冬季平日（月金）
冬季平日（火水木）
冬季土曜
冬季日曜連休
バイオマスボイラー導入規模
400
熱需要 （ＭＪ）
350
300
250
200
150
100
50
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
時刻
14
7
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3-1.B施設
（4）ボイラー規模の検討
薪ボイラー(高効率）の試算例 設備費補助100％の
場合、70kWの規模、薪の調達価格17.0円/㎏で収支
が最も良い
3-1. B施設
ペレット、チップに関し
ても同様に計算
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（5）最適規模と事業効果
★採算分岐価格（円/㎏）が最も高い場合とした
項目
規模
出力
既存設備比
事業費*
燃料
事業効果
チップ
ペレット
薪
（高効率）
薪
（低効率）
kW
70
93
70
70
%
30
40
30
30
千円
46,552
21,760
28,850
12,682
採算分岐
円/kg
9.9
－
17.0
13.3
消費量
ｔ/年
158
95
121
187
-310
収支
千円/年
-13
-1,438
236
CO2削減
t-CO2
118
122
118
118
原木換算
㎥
250.8
226.1
192
296.8
森林整備
ha
7.2
6.4
5.5
8.5
kgあたりCO2削減コストが最も低いの
は低効率薪ボイラ時107円/kg-CO2
※1 事業費は弊社近似式による概算値
※2 償却費未算入（100％補助）、収支はチップ10円/㎏、ペレット40円/㎏、
薪15円/㎏、A重油67円/Lのケース
※3 原木換算：バイオマス消費量÷利用率（チップ90％、ペレット60％、薪90％）÷0.7ｔ/㎥
※4 森林整備面積：原木換算材積÷CD材発生率40％÷間伐率25％÷350㎥/ha
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4. シュミレーション留意事項
●本報告はあくまでも方向性を示すもので、実際導入時に
はプラスやマイナスに変動する部分が出てくるので
留意が必要です
●実際の導入にあたっては燃料調達の諸条件
価格、安定供給、ボイラとの適合
の確認（燃焼試験の実施など）、詰めが重要になります
●基本設計において施設の運用・実態にあった機種選定、
システム選定をすることが、導入後のトラブル防止、経済性
を確保するうえで重要になります
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