第4章新エネルギーの賦存量・可採量

第４章
新エネルギーの賦存量・可採量
第４章新エネルギーの賦存量・可採量
新エネルギーの導入、活用を検討する基礎資料として、本町における新エネルギーの賦存量と
可採量の推計を行います。
新エネルギーの賦存量と可採量は次のような推計値です。
●賦存量
対象とする地域に存在する理論的に算出され得る潜在的なエネルギー量。
◆可採量
一定の条件（地域特性、利用施設規模・立地条件等）を前提とし、新エネルギーの採取
や導入が期待されるエネルギー量。
本ビジョンにおいては、賦存量、可採量ともに、エネルギー種別ごとに条件を設定し、設備
設置の可能性、新エネルギーの利用技術、エネルギーの需要先として想定される施設との条件
等々を考慮し推計します。
１．賦存量・可採量推計の対象とする新エネルギー
本町の地域特性、新エネルギーの特性を考慮し、次の新エネルギーについて、推計を行いま
す。
（１）太陽光発電
（２）太陽熱利用
（３）廃食油等ＢＤＦ利用
（４）廃棄物等メタン発酵ガス熱利用
（５）木質バイオマス熱利用
（６）有機性廃棄物等エタノール利用
（７）風力発電
（８）小水力発電
（９）温度差エネルギー利用（地中熱エネルギー）
34
２．賦存量・可採量推計
（１）太陽光発電
①賦存量
本町の平均日射量は、3.3kWh／ｍ２・日（11.9MJ・最適傾斜角度約 23.4 度：NEDO 月平均全
天／斜面日射量表示システム）となっています。
上記のデータから、年間の日射量は 4.3GＪ／ｍ２・年となり、本町全体（583.66km2）のエ
ネルギー量は、熱量換算 2,510,000TJ、原油換算 65,700,000kl と推計されます。
●太陽光発電賦存量
4.3GJ/ｍ2
年間日射量
本町全域のエネルギー
2,510,000TJ
原油換算
65,700,000kl
11.9MJ×365 日
1GJ=103MJ
4.3GJ/ｍ2×(583.66×106) m2
1TJ=103GJ
原油換算：１kl＝38.2 GJ
②可採量
可採量は、今後、温暖化意識のさらなる高まりや設備設置補助制度の再開される見通しな
どの状況を含め、本町の持ち家全世帯に太陽光発電設備が設置された場合を仮定します。
本町では全世帯 4,891 世帯のうち持ち家数が 4,060 世帯（平成 17 年国勢調査）となって
います。設置を想定する太陽光発電システムは、一般住宅用 3.5kW 相当の発電ユニット、設
置面積 20.2ｍ2 とします。
（一般世帯推計式）
平均日射量 3.3kWh×設置面積 20.2ｍ2×変換効率 14.3%×365 日≒3,479kWh/年
3,479kWh/年×4,060 世帯≒14,125 千kWh/年
また、庁舎、小中学校、公営住宅、観光施設などの公共的施設のうち、建物面積の比較的
2
10kW）の太陽光発電システムの設置を想定します。
大きい 45 施設に、設置面積 57.7ｍ（出力
（公共的施設推計式）
平均日射量 3.3kWh×設置面積 57.7ｍ2×変換効率 14.3%×365 日≒9,938kWh/年
9,938kWh/年×45 箇所≒447 千kWh/年
以上から、太陽光発電の年間可採量の合計は、14,572 千 kWh となります。これは、熱量換
算 52TJ、原油換算 1,361kl となります。
◆太陽光発電可採量
発電電力量
（千 kWh）
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
14,572
52
1,361
35
※発熱量換算：１kWh ＝3.6 MJ、
1TJ＝106MJ
原油換算：１kl＝38.2 GJ
（２）太陽熱利用
①賦存量
太陽熱の賦存量は、前項で示した太陽光の賦存量と同量の、熱量換算 2,510,000TJ、原油
換算 65,700,000kl となります。
②可採量
本町の持ち家 4,060 世帯で、太陽熱温水器による熱利用（集熱面積 4ｍ２）が行われた場合
を想定します。
（一般世帯推計式）
年間日射量4.3GJ/ｍ2×4,060世帯×設置面積4ｍ2
×変換効率50％×設備効率80％≒28TJ/年
※1TJ＝103GJ
また、
入浴施設などにより年間を通した熱需要がある福祉施設や観光施設などの 6 施設に、
集熱面積 20ｍ2※の太陽熱利用システムの設置を想定します。
※ＮＥＤＯ「太陽熱高度利用システムフィールドテスト事業」の対象設備規模 20ｍ2 以上
（公共的施設推計式）
年間日射量4.3GJ/ｍ2×6施設×設置面積20ｍ2
×変換効率50％×設備効率80％≒0.2TJ/年
※1TJ＝103GJ
以上から、太陽熱利用の年間可採量の合計は、熱量換算 28TJ、原油換算 733kl となります。
◆太陽熱利用可採量
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
28
733
36
（３）廃食油等ＢＤＦ利用
①賦存量
本町の家庭等から排出される廃食油と、耕作放棄地において菜の花栽培を行い収穫した菜
種油を原料とし、ＢＤＦを生成した場合の全量を賦存量として推計します。
下記、推計式より、ＢＤＦ生成量は 186,000ｌ／年と推計され、このＢＤＦが軽油相当の
発熱量を持つものとすると、熱量換算は 7TJ、原油換算量はＢＤＦ生成量と等しい 186kl と
推計されます。
●ＢＤＦ賦存量
ＢＤＦ生成量
（ｌ）
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
186,000
7
186
（ＢＤＦ生成推計式）
①廃食油
廃食油量＝400,000,000kg×0.00857％÷0.92kg/ｌ≒37,260ｌ
全国の廃食油量
40 万 t
家庭・事業所排出量
総合資源エネルギー調査会石油分科会石油部会
燃料小委員会等よりより
久万高原町の人口比率 0.00857％
菜種油の比重
0.92kg/ｌ
平成 17 年国勢調査（10,946/127,756,815）
②菜種油
菜種油収穫量＝164ha×1,190ｌ/ha≒195,160ｌ
耕作放棄地面積
菜種油収穫量
164ha
1,190ｌ/ha
2005 年農林業センサス
米 PURDUE 大学新作物・植物センター
③ＢＤＦ生成量＝原料油 232,420ｌ（①＋②）×82％≒186,000ｌ
ＢＤＦ生成率
82%
メーカー資料
軽油換算
原油換算
１kl＝38.2GJ
１kl＝38.2GJ
37
※1TJ＝103GJ
②可採量
廃食油については、全世帯 4,891 世帯のうち約 3 割の世帯※が回収活動に参加してもらえ
ることを想定し、廃食油賦存量の約 30％の 11,200ｌを可採量の対象とします。
菜の花栽培については、地域活動としての取り組みを前提に、耕作放棄地面積の約 3 割に
相当する休耕田等に菜の花が栽培されることを想定し、菜種油収穫量の約 30%の 58,600ｌを
対象とします。
その場合の年間エネルギー量は、熱量換算 2.2TJ、原油換算量 57kl と推計されます。
◆ＢＤＦ可採量
ＢＤＦ生成量
（ｌ）
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
57,200
2.2
57
（可採量推計式）
可採量＝（廃食油 11,200ｌ＋菜種油 58,600ｌ）×生成率 82％≒57,200ｌ
軽油換算
原油換算
１kl＝38.2GJ
１kl＝38.2GJ
※1TJ＝103GJ
※約 3 割の世帯：住民アンケート調査。問 15「新エネルギーの利用について」の回答、「積極的に利用
を検討する」（17.7％）と「できる範囲で利用を検討したい」（40.4%）の回答率の平均値（29.1％）より。
38
（４）廃棄物等メタン発酵ガス熱利用
①賦存量
町内で発生する畜産廃棄物（糞尿）や家庭からの生ごみ、野菜栽培の圃場及び野菜選果場
から廃棄される農業残渣をバイオマス資源としてメタン発酵設備に利用した場合を想定し
賦存量を推計しました。
Ａ．畜産廃棄物発生量
バイオガスバイオガス
飼養数
糞尿量
糞尿発生量固形分率有機物率発生単位量
発生量
（頭・羽）（kg/頭・日）（kg/日）（％）
（%）
（m3/kg）（m3/日）
A
B
C
D
E
F
G
年間賦存量
（106kcal/年）
H
（C×D×E×F）（G×5140×365×10-6）
（A×B）
肉用牛
1,340
20
26,800
11.0%
80.0%
0.27
636.8
1,221
合計
－
－
26,800
－
－
－
－
1,221
Ｂ．生ごみ発生量
バイオガスバイオガス
人口
発生量
発生量
固形分率有機物率発生単位量
発生量
（人）（kg/人・日）（kg/日）（％）
（%）
（m3/kg）（m3/日）
A
B
C
D
E
F
G
年間賦存量
（106kcal/年）
H
（C×D×E×F）（G×5140×年日数×10-6）
（A×B）
生ごみ 10,946
0.3
3,284
20%
92%
0.71
429.0
804
農業残渣
－
－
250
6%
99%
0.71
10.5
5
合
－
－
－
－
－
－
－
810
計
Ｃ．下水汚泥発生量
区
分
発生量
（m3/年）
バイオガス発生量
（m3）
年間賦存量
（106kcal/年）
農業集落排水
601
14,907
77
公共下水
1,744
43,258
222
601
58,165
299
合
計
生ごみ発生量
農業残渣発生量
下水汚泥発生量
バイオガス熱量
0.3 kg/人・日
25,000kg/年
メーカー参考データ
稼働 100 日/年（期間 7 月～11 月）
ＪＡ松山市久万選果場による推計
平成 18 年、19 年年間発生量平均値
メタンガス熱量：8,560kcal/m3
メタン濃度
：60％
バイオガス熱量：5,140kcal/m3 として算出
【資料】バイオマスエネルギー導入ガイドブック（ＮＥＤＯ）、メーカー資料ほか
39
Ｄ．賦存量
畜産廃棄物、生ごみ、農業残渣から得られるメタンガスのエネルギー量は、下記の表から、
年間 8TJ、原油換算 210kl と推計されます。
●メタン発酵ガス熱利用賦存量
年間賦存量
６
（10 kcal／年）
原油換算量
（kl）
（TJ／年）
1,221
5
131
Ｂ生ごみ・農業残渣
810
3
79
Ｃ下水汚泥
299
1
26
2,330
9
236
Ａ畜産廃棄物
合
計
１TJ=(4.186×10-3)×106kcal
原油換算：１kl＝38.2GJ
②可採量
生ごみを収集してメタン発酵に利用するためには、生ごみに紙類・不燃ごみを混入させな
いなど一般家庭や事業所等の協力、管理が必要となります。このため、生ごみについては、
廃食油回収と同様に家庭などの協力が得られる量を賦存量の約 3 割を、農業残渣、下水汚泥
については、それぞれ賦存量の全量を可採量とします。
畜産廃棄物については、
「家畜排泄物管理法」の関係から利用量の確保は難しいことが考
えられますが、バイオマス活用に関する情勢変化の可能性を考慮し、賦存量の 1 割を利用可
能量と想定します。
メタンガス熱利用は、潜熱回収型給湯器など熱効率の高い設備の利用を想定します。
可採量は、熱量換算 1.6TJ、原油換算 42kl と推計されます。
◆メタン発酵ガス熱利用可採量
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
2.4
63
（可採量推計式）
年間利用可能量（2.5）TJ /年×熱効率 95％≒1.4TJ
熱効率
95％排気熱・潜熱回収型給湯設備メーカー資料
40
（５）木質バイオマス熱利用
①賦存量
本町の年間森林成長量は全体で 222,034ｍ3 となっています。成長量の全てを賦存量とする
と、そのエネルギー量は、熱量換算 1,394TJ、原油換算 36,500kl と推計されます。
●木質バイオマス熱利用賦存量
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
1,394
36,500
（賦存量推計式）
賦存量＝森林成長量 222,034ｍ3×比重 500kg/ｍ3
×低位発熱量 3,000kcal/kg≒333,050×106kcal／年（1,394TJ※）
年間森林成長量
低位発熱量
木質比重
原油換算
222,034ｍ3
中予山岳地域森林計画書（平成 16 年 4 月）
自然乾燥でも可能とされている湿量含水率 20％（3,000kcal/kg）
500kg/ｍ3
１kl＝38.2GJ
※１TJ=(4.186×10-3)×106kcal
②可採量
間伐などの際、林地に残される残材のすべてを回収し、木質ペレットやチップなどにより
熱利用した場合に得られるエネルギー量を可採量とします。
推計式から、熱量換算 200TJ、原油換算 5,240kl と推計されます。
◆木質バイオマス熱利用可採量
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
200
5,240
（可採量推計式）
可採量＝45,770ｍ3×比重 500kｇ/ｍ3×低位発熱量 3,000kcal/kg
×木質ボイラー効率 70％≒48,060×106 kcal/年（200TJ）
林地残材材積
木質比重
原油換算
民有林素材生産量（平成 19 年実績）より推計
45,770ｍ3
500kg/ｍ3
１kl＝38.2GJ
※１TJ=(4.186×10-3)×106kcal
41
（６）有機性廃棄物等エタノール利用
①賦存量
稲作による農業残渣を資源としたエタノール精製量を推計し賦存量とします。
賦存量は、年間のエタノール精製量 1,217kl／年、熱量換算 46J、原油換算 1,204kl と推
計されます。
●エタノール利用賦存量
エタノール精製量
（kl）
熱量換算
（TJ）
1,217
26
原油換算
（kl）
680
（エタノール精製推計式）
①稲わら発生量＝水稲収穫量 2,410ｔ×換算率 1.36＝3,278ｔ
②籾殻・くず米発生量＝水稲収穫量 2,410ｔ×換算率 0.323＝778ｔ
③エタノール精製量＝資源発生量 4,056ｔ（①＋②）×エタノール収率 0.3kl/t＝1,217kl
水稲収穫量
2,410ｔ
平成 19 年愛媛県統計年鑑
換算率稲わら発生量
1.360
籾殻・くず米発生量
0.323
（バイオマスタウン情報水稲の稲わら・籾殻等発生量の簡易試算）
エタノール収率
エタノール発熱量
原油換算
0.3kl/t
1kl＝21.2GJ
1kl＝38.2GJ
平成 18 年第 3 回エコ燃料利用推進会議
1TJ＝103GJ
②可採量
賦存量推計した稲作の農業残渣は、発生時期が収穫期に集中しますが、野菜残渣などに比
較すると貯蔵性が高く、資源の安定確保の面では有利となります。一方、刈り取り時にカッ
トされ圃場に撒かれることが多く、資源回収の面では課題もあり、利用可能量が限られてく
ることが考えられます。
これらを考慮し、賦存量の 3 割程度を利用可能と想定し可採量とします。この場合、エタ
ノール精製量は 365kl、熱量換算 7.7TJ、原油換算 202kl となります。
◆エタノール利用可採量
エタノール精製量
（kl）
365
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
7.7
202
42
（７）風力発電
①賦存量
賦存量は、NEDO 風況データから、本町全体の年間平均風速を 6.0ｍ／ｓと想定し風力エネ
ルギー量を推計します。
エネルギー量は、熱量換算 4,532,000TJ、原油換算 118,600,000kl となります。
●風力エネルギー賦存量
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
4,532,000
118,600,000
（賦存量推計式）
賦存量＝風力エネルギー密度 0.2462kwh/m2×面積 583.66km2×8,760 時間
≒1,259,000,000千kWh/年（4,532,000TJ）
風力エネルギー密度＝1/2×レーレ分布係数 1.9×空気密度 1.2kg/m3×(6.0m/s）3=246.2w/m2
熱量換算
原油換算
1kWh＝3.6MJ、 1TJ＝106MJ
1kl＝38.2GJ
資料：NEDO 局所風況マップ地上高 50m
43
②可採量
可採量は、平均風速 7ｍ／ｓ以上が期待されるとともに、既にレジャー施設が開発され、
資機材等の搬送が比較的有利となることから、
「美川スキー場」周辺への設置を想定し推計
します。出力 1,000kW 規模の発電設備を 5 基設置した場合の発電電力量を推計します。
下記、推計式から、年間予想発電電力量は 10,540 千 kWh、熱量換算 38TJ、原油換算 995kl
となります。
◆風力発電可採量
発電電力量
（千 kWh）
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
10,540
38
995
（可採量推計式）
可採量＝風力エネルギー密度 0.391kwh/m2×受風面積 2,461.8m2×5 基
×風車総合効率 25％×8,760 時間≒10,540 千kWh/年（38TJ）
風力エネルギー密度＝1/2×レーレ分布係数 1.9×空気密度 1.2kg/m3×(7.0m/s）3=391w/m2
平均風速
受風面積
風車総合効率
7.0m/s に設定
ローター直径（56ｍ×1/2）2×3.14
25％に設定
【資料】：風力発電導入ガイドブック（ＮＥＤＯ）ほか
画像は仮設定
44
（８）小水力発電
①賦存量
賦存量は、全町域の年間降水量が持つエネルギーを賦存量とします。
年間発電電力量合計は 1,039,500,000 千 kWh 、熱量換算 3,742,200TJ 、原油換算
98,000,000kl と推計されます。
●小水力発電賦存量
発電電力量
（千 kWh）
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
1,039,500,000
3,742,200
98,000,000
（賦存量推計式）
①ダム流域
発電電力量
＝重力加速度 9.8m/ｓ2×流量 36,100ｍ3/s×落差 559ｍ
×変換効率 60％×8,760 時間≒1,039,500,000千kWh/年（3,742,200TJ）
年間降水量
流量換算
最大落差
1950.6mm
全町域降水量 1,138,487,196 千 kl
1,138,487,196 千 kl÷（8,760 時×3,600 秒）≒36,100ｍ3/s
559ｍ（町平均標高 800ｍ－仁淀川県境地点標高 241）
熱量換算
原油換算
1kWh＝3.6MJ、1TJ＝106MJ
1kl＝38.2GJ
【資料】マイクロ水力発電導入ガイドブック（ＮＥＤＯ）など
②可採量
小水力発電の活用には、発電に必要な水資源とともに、電力の需要先となる施設が近隣に
立地することが有利な条件となります。本町では、平成 16 年度、夜鳴川において小水力発
電事業の調査を行っています。この調査の設定では、発電設備の規模、需要施設の立地や需
要量などの条件が揃っており、供給と需要がバランスした事業が可能という結果となってい
ます。
可採量は、電力の需給バランスがとられたこの調査結果に基づいて、エネルギー量を算出
します。
年間発電電力量は、1,097 千 kWh、熱量換算 3.9TJ、原油換算 102kl と推計されます。
◆小水力発電可採量
発電電力量
（千 kWh/年）
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
1,097
3.9
102
45
（９）温度差エネルギー利用（地中熱エネルギー）
①賦存量
賦存量は、本町全域に 50ｍ間隔で熱交換パイプを埋設した場合を想定し、地中熱利用シス
テムにより集熱が可能なエネルギーの総量とします。
推計式から、年間のエネルギー量は 63,320TJ、原油換算 1,658,000kl と推計されます。
●温度差エネルギー賦存量
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
63,320
1,658,000
（賦存量推計式）
地中熱賦存量
＝集熱量 8.6kW/本×233,464 本×稼働時間 8,760hr/年
×3.6MJ/kW≒63,320TJ/年
熱交換パイプ集熱量
熱交換パイプ
システム稼働時間
熱量換算
原油換算
8.6kW/本
メーカー資料
町域面積 583.66×106ｍ2÷2,500ｍ2＝233,464 本
8,760hr/年（24hr×365 日）
1kWh＝3.6MJ、1TJ＝106MJ
1kl＝38.2GJ
②可採量
温度差エネルギー利用の可採量は、一般世帯での地中熱利用を想定し推計します。
本町の持ち家 4,060 世帯の約 1 割の 400 世帯に熱交換パイプ（１本／世帯）が設置され、
地中熱による温度差エネルギーが利用される場合のエネルギー量とします。
推計式から、年間のエネルギー量は 21TJ、原油換算 550kl と推計されます。
◆温度差エネルギー可採量
熱量換算
（TJ）
原油換算
（kl）
21
550
（可採量推計式）
地中熱可採量
＝集熱量 8.6kW/本×400 世帯×稼働時間 1,680hr/年
×3.6MJ/kWh≒21TJ/年
熱交換パイプ集熱量
システム稼働時間
8.6kW/本
1,680hr/年
メーカー資料
8hr×30 日/月×7 ヶ月/年
46
３．新エネルギー種別賦存量・可採量のまとめ
エネルギー種別ごとの賦存量・可採量をまとめると、次のようになります。
新エネルギー種別賦存量・可採量及び二酸化炭素換算削減量
賦存量/年
新エネルギー
熱量換算
（TJ）
可採量/年
原油換算
（kl）
電力量
（千 kWh）
熱量換算
（TJ）
原油換算
CO2 換算
（kl）（ｔ－CO2）
14,572
52
1,361
5,712
―
28
733
1,935
186
―
2.2
57
150
9
236
―
2.4
63
166
1,394
36,500
―
200
5,240
13,834
26
680
―
7.7
202
533
風力発電
4,532,000 118,600,000
10,540
38
995
4,132
小水力発電
3,742,200
98,000,000
1,097
3.9
102
430
63,320
1,658,000
―
21
550
1,452
10,849,000 284,000,000
26,209
355.2
9,303
28,344
太陽光発電
太陽熱利用
2,510,000
65,700,000
7
廃食油等ＢＤＦ利用
廃棄物等
メタン発酵ガス熱利用
木質バイオマス熱利用
有機性廃棄物等
エタノール利用
温度差エネルギー利用
合
計
電力：四国電力二酸化炭素排出係数 0.392kg-CO2/kw
電力以外：原油二酸化炭素排出係数 2.64ｔ-CO2/kl
用途別新エネルギー別可採量原油・二酸化炭素換算削減量
用途
原油換算
（kl）
新エネルギー
熱
運輸
CO2 換算
（ｔ―CO2）
1,361
6,805
5,712
風力発電
995
4,975
4,132
小水力発電
102
510
430
温度差エネルギー
550
2,750
1,452
太陽熱利用
733
3,665
1,935
木質バイオマス
5,240
26,200
13,834
メタン発酵ガス
63
315
166
202
1,010
533
57
285
150
太陽光発電
電力
ドラム缶
エタノール
廃食油等ＢＤＦ
47

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