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全文共5781字，将分上下两部 摘 要：生物质发电是指以木材和植物遗体等生物质（可再生生物资源）为原料进行发电的技术，由于是植物通过吸收CO2获得生长，进而合成生物质，因此从总体来看，不会净增加大气中的CO2含量（即碳中和），与太阳能发电装置等组合，有望实现用可再生能源满足电力需求。 关键词：生物质发电、生物质能、可再生能源、碳中和、能源转换 前言 生物质发电是指以木材和植物遗体等生物质（可再生生物资源）为原料进行发电的技术。另外，从生物质得到的能量被称为生物质能源。生物质在燃烧时也会和化石燃料一样产生CO2，但由于是植物通过吸收CO2获得生长，进而合成生物质，因此从总体来看，可以认为大气中的CO2含量不会净增加（碳中和）。与发电量随天气和时间变化的太阳能发电装置进行组合，有望实现用可再生能源满足电力需求。 目录 1. 生物质发电的普及与优点 1) 生物质和碳中和 2）促进生物质能利用的背景 3）生物质发电的优点 2. 技术概述 3. 生物质能的转换方法 1)直接燃烧法 2)生化转换法 3）热化学转换法 4. 生物质发电案例 5. 技术相关动向 1）促进生物质利用的措施 2) 废弃物类生物质的Win-Win型资源循环技术 3）其他动向 ※内容基于2021年8月的信息 1) 生物质和碳中和 生物质（biomass）是由生物（bio）和质量（mass）组成的合成词，意为“生物资源量”，原本是生态学用语。生物质发电的原料是来自木质系、农业水产系、食品系等生物的广泛有机物。在生物质中，木材和炭是人类最早利用的能源资源。工业革命后，煤炭、石油、天然气等化石燃料被大量消耗，二氧化碳（CO2）的排放削减成为全球性的课题，作为一种可视为“碳中和”的发电方法，生物质可再生能源资源逐渐受到关注。
图1生物质发电概念图 2）促进生物质能利用的背景 基于能源安全保障、资源的有效利用、以及创造就业机会等方面的考虑，20世纪90年代后半期开始，欧美出台了利用可再生能源生物质的政策。在日本，生物质的利用作为防止全球变暖、形成循环型社会、振兴农林渔业与农山渔村、培养有竞争力的战略性产业的有效对策也备受瞩目。2002年6月召开的内阁会议通过了《2002年关于经济财政运营与结构改革的基本方针》。其中提到农林水产省、环境省及相关部门开展合作，有计划地促进生物质能的利用。 根据2009年制定的生物质能利用推广基本法，内阁会议于2010年通过了生物质能利用推广基本计划，并推进相关举措以达成设定的目标。环境省在2011年至2012年实施的“废弃物类生物质能利用推广项目”中制定了路线图，列出了为实现生物质能利用推广基本计划中规定的利用率目标所需的技术、措施及其引入时期的预测等。在此背景下，以东日本大地震为契机，强化利用地区资源的独立分布式能源供给体制的重要性日益增加，2012年日本实施了固定价格收购制度(FIT制度)，生物质发电的引进不断扩大。 在2014年内阁会议通过的能源基本计划中，明确了根据国际动向和新一代燃料等的发展动向继续引入生物质燃料的方针。2015年7月发布的长期能源供需展望中，预计2030年的生物质发电引入量将达到394～490亿kWh（装机容量为602～728kW），相当于电力总量的3.7～4.6%。截至2020年9月，日本共有正在运行的生物质能发电站446座、装机总容量为244万kW，同时还有709座发电站、装机总容量822万kW被认定为生物质能发电(图2 )。但是考虑到一座大型火力发电站的设备容量通常就能达到100万kW，就会发现日本国内的生物质发电量其实十分有限。 另外，由于生物质“广泛而稀少”地散布，并且需要通过光合作用进行生长的时间，所以生物质总量有限。
图2 可再生能源固定价格收购制度下生物质发电的运行与认定情况 来源: NPO法人生物质产业社会网络《生物质能白皮书2021》 3）生物质发电的优点 与其他可再生能源相比，生物质发电具有“运行不受天气影响”和“可进行热回收”两大优点。 太阳能发电和风力发电的发电量受天气的影响较大，而木质生物质发电可以通过稳定地供给燃料实现24小时发电。例如，理想的方案是白天进行太阳能发电，夜间通过生物质发电等进行补充以配合用电需求。此外，木质生物质发电在发电时会产生热量，因此通过组合热利用可以实现高能效。 生物质发电技术由选择生物质能原料、转换为生物质能、使用生物质能发电三个过程构成。各种生物质通过适合自身的能量转换技术转换成生物质能，用于发电。主要的能量转换技术和发电技术如图3所示。 直接燃烧法是直接在锅炉中燃烧生物质进行发电；热化学转换法和生化转换法是将生物质转化为气体等燃料，作为发电机和锅炉的燃料进行使用。这些技术有时也应用于生物质发电以外的用途（热利用、燃料利用等）。
图3 各类生物质的能量转换技术和发电技术 来源：基于各种资料制作而成 |
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