ニュース
» 2015年01月26日 11時00分 UPDATE

自然エネルギー:下水処理場のバイオガスから水素を生成、燃料電池で700世帯分の電力

栃木県の下水処理場で燃料電池による再生可能エネルギーの発電事業が2月1日から始まる。下水の汚泥から発生するバイオガスをもとに、水素を抽出して燃料に利用する。3台の燃料電池を使って700世帯分の電力を供給することができる。年間に約1億円の売電収入を得られる見込みだ。

[石田雅也,スマートジャパン]

 バイオガスによる発電事業を開始するのは、栃木県の下水処理場の中で処理量が最大の「鬼怒川上流流域下水道 県央浄化センター」である(図1)。下水処理の過程で発生するバイオガス(消化ガス)から水素を抽出して、燃料電池で発電する方式を採用した。火力によるバイオマス発電と違って排気ガスが出ることもなく、バイオガスと水素によるCO2フリーの電力源になる。

tochigi_biogas2_sj.jpg 図1 「県央浄化センター」の全景(左)と水処理施設(右)。出典:栃木県県土整備部

 1台あたり105kWの発電能力がある燃料電池を3台導入した。年間の発電量は252万kWhになり、一般家庭で700世帯分の使用量に相当する。発電した電力は固定価格買取制度を通じて売電する計画で、年間に約1億円の収入を見込んでいる(図2)。下水の汚泥からバイオガスを生成する方式では全国で初めて固定価格買取制度の認定を受けた。

tochigi_biogas3_sj.jpg 図2 バイオガス発電の事業効果。出典:栃木県県土整備部

 バイオガスは都市ガスと同様に成分の主体がメタンガス(CH4)で、改質器を通して水素(H2)を作り出すことができる(図3)。この処理場では下水の汚泥から年間に約130万立方メートルのバイオガスが発生する。従来は処理場内の温水ヒーターの燃料として利用する以外に用途がなく、余剰分は燃焼して廃棄していた。

tochigi_biogas1_sj.jpg 図3 バイオガスを利用した燃料電池による発電の仕組み。出典:栃木県県土整備部

 栃木県には7カ所の下水処理場があり、バイオガスと太陽光発電を組み合わせた再生可能エネルギーの導入プロジェクトを2013年度から推進している。県央浄化センターに続いて3カ所でバイオガス発電を実施することが決まっているほか、2カ所でも導入を検討中だ。太陽光発電は6カ所の処理場の屋根を発電事業者に貸し出す。

Copyright© 2016 ITmedia, Inc. All Rights Reserved.