特許 7017747 バイオマス発電方法、バイオマス発電の情報管理方法、バイオマス発電システム、及びバイオマス発電の外販商品の販売方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-01

(45)【発行日】2022-02-09

(54)【発明の名称】バイオマス発電方法、バイオマス発電の情報管理方法、バイオマス発電システム、及びバイオマス発電の外販商品の販売方法

(51)【国際特許分類】

   F01K 21/06 20060101AFI20220202BHJP

【ＦＩ】

F01K21/06

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021146201

(22)【出願日】2021-09-08

【審査請求日】2021-09-21

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517421127

【氏名又は名称】シンエネルギー開発株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083068

【弁理士】

【氏名又は名称】竹中 一宣

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100165489

【弁理士】

【氏名又は名称】榊原 靖

(72)【発明者】

【氏名】高橋 伸也

【審査官】吉田 昌弘

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０５４０５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２２９２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３９５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００５／０９３０１４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｋ ２１／０６

Ｃ１０Ｋ １／００

Ｃ１０Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、及び／又はその他の熱源を原料とするバイオマス発電方法において、
木質チップを、指定の水分率、及び寸法を確保して形成した乾燥チップとし、この乾燥チップを、発電機に供給する第１工程と、
前記発電機で、蒸気化・ガス化・温水化する第２工程であって、
この第２工程は、次の手段
イ） １、０００～１、１００℃の高温燃焼
ロ） 可燃ガス、又は高温蒸気を取出す
ハ） 一次冷却、５００℃～６００℃とする
により、処理する第２工程と、
前記第２工程において、タールの発生、又はその処理済を検証する第３工程と、
前記可燃ガス、又は前記高温蒸気を清澄化する第４工程と、
前記清澄化した可燃ガスを、二次冷却、５０℃～６０℃とする第５工程と
前記発電機で、電力、蒸気、又はガスを製造する第６工程と、
前記電力、蒸気、又はガスを外販する第７工程と、
前記電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水を外販する第８工程と、
でなるバイオマス発電方法。

【請求項2】

前記排熱を、ハウス、圃場、温室栽培、又は室内、建物、或いは車輌に供給する第９工程を備えた請求項１に記載のバイオマス発電方法。

【請求項3】

前記電力を、地消するか、又は過疎地域に供給するか、何れかを選択可能とする第１０工程を備えた請求項２に記載のバイオマス発電方法。

【請求項4】

前記乾燥チップは、地産であるか、又はその他の地域で生産されるか、何れかを選択可能とする第０工程を、前記第１工程の前に行う請求項１に記載のバイオマス発電方法。

【請求項5】

前記発電機は、一台又は複数台の何れかを選択可能とする請求項１から４のいずれか一項に記載のバイオマス発電方法。

【請求項6】

前記タールは、前記発電機に戻し、再燃焼で除去する請求項１から５のいずれか一項に記載のバイオマス発電方法。

【請求項7】

乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、及び／又はその他の熱源を原料とするバイオマス発電において、
このバイオマス発電の情報管理方法は、
前記乾燥チップの規格情報、及び前記バイオマス発電が使用する発電機の蒸気化・ガス化・温水化、及びタールの発生、又はその処理済の良否、可燃ガス、又は高温蒸気の清澄化の良否、発電機による電力、蒸気、又はガスの製造の良否、前記電力、蒸気、又はガスの外販の良否、前記電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水の外販の良否を、ホストコンピュータに管理データとして登録し、
前記乾燥チップが、指定の水分率、及び規格の寸法を備えるか否かを、前記管理データと確認する第１情報管理工程と、
前記発電機で、前記蒸気化・ガス化・温水化を達成したか否かを、前記管理データと確認する第２情報管理工程であって、
この第２情報管理工程は、次の手段
イ） １、０００～１、１００℃の高温燃焼
ロ） 可燃ガス、又は高温蒸気を取出す
ハ） 一次冷却、５００℃～６００℃とする
により、処理する第２情報管理工程と、
前記第２情報管理工程において、前記タールの発生、又はその処理済のデータを、前記管理データと確認する第３情報管理工程と、
前記可燃ガス、又は高温蒸気の清澄化を、前記管理データと確認する第４情報管理工程と、
前記清澄化した可燃ガスを、二次冷却、例えば、５０℃～６０℃とし、前記管理データと確認する第５情報管理工程と、
前記発電機で生成した、電力、蒸気、又はガスを、前記管理データと確認する第６情報管理工程と、
前記電力、蒸気、又はガスの外販に関し、前記管理データと確認する第７情報管理工程と、
前記電力、蒸気、又はガスより分離した前記排熱、又は排気ガス、或いは温水の外販に関し、前記管理データと確認する第８情報管理工程と、
でなるバイオマス発電の情報管理方法。

【請求項8】

前記第１情報管理工程～前記第８情報管理工程の判断結果を、各関連業者に発信し、前記バイオマス発電の前記管理データを総合管理する構成とした、請求項７に記載のバイオマス発電の情報管理方法。

【請求項9】

乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、及び／又はその他の熱源を原料とするバイオマス発電システムにおいて、
このバイオマス発電システムは、
前記乾燥チップの規格情報、及び前記バイオマス発電システムが使用する発電機の蒸気化・ガス化・温水化、及びタールの発生、又はその処理済の良否、可燃ガス、又は高温蒸気の清澄化の良否、発電機による電力、蒸気、又はガスの製造の良否、前記電力、蒸気、又はガスの外販の良否、前記電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水の外販の良否を、ホストコンピュータに管理データとして登録し、
前記乾燥チップが、指定の水分率、及び規格の寸法を備えるか否かを、前記管理データと確認する第１手段と、
前記発電機で、前記蒸気化・ガス化・温水化を達成したか否かを、前記管理データと確認する第２手段であって、
この第２手段は、次の手段
イ） １、０００～１、１００℃の高温燃焼
ロ） 可燃ガス、又は高温蒸気を取出す
ハ） 一次冷却、５００℃～６００℃とする
により、処理する第２手段と、
前記第２手段において、前記タールの発生、又はその処理済のデータを、前記管理データと確認する第３手段と、
前記可燃ガス、又は高温蒸気の清澄化を、前記管理データと確認する第４手段と、
前記清澄化した可燃ガスを、二次冷却、５０℃～６０℃とし、前記管理データと確認する第５手段と
前記発電機で生成した、電力、蒸気、又はガスを、前記管理データと確認する第６手段と、
前記電力、蒸気、又はガスの外販に関し、前記管理データと確認する第７手段と、
前記電力、蒸気、又はガスより分離した前記排熱、又は排気ガス、或いは温水の外販に関し、前記管理データと確認する第８手段と、
でなるバイオマス発電システム。

【請求項10】

前記第１手段～前記第８手段の判断結果の情報を、各関連業者に発信し、前記バイオマス発電システムの前記管理データを総合管理する構成とした、請求項９に記載のバイオマス発電システム。

【請求項11】

前記バイオマス発電システムの電力系統に接続されるコージェネレーション発電システムを備えており、
このコージェネレーション発電システムの介在を利用し、前記電力、蒸気、又はガスの外販を可能とする供給手段、即ち、第９手段を備え、各客先の要望を賄う構成とした、請求項９に記載のバイオマス発電システム。

【請求項12】

乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、及び／又はその他の熱源を原料とするバイオマス発電において、
乾燥チップを、発電機に供給する第１工程と、
前記発電機で、蒸気化・ガス化・温水化する第２工程であって、
前記第２工程では、次の手段
イ１） 高温燃焼
ロ１） 可燃ガス、又は高温蒸気を取出す
ハ１） 一次冷却
により、処理する第２工程と、
前記第２工程において、タールの発生、又はその処理済を検証する第３工程と、
前記可燃ガス、又は前記高温蒸気を清澄化する第４工程と、
前記清澄化した可燃ガスを、二次冷却する第５工程と
前記発電機で、電力、蒸気、又はガスを製造する第６工程と、
前記電力、蒸気、又はガスを外販する第７工程と、
前記電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水を外販する第８工程と、
でなるバイオマス発電の外販商品の販売方法。

【請求項13】

請求項１２に記載のバイオマス発電方法を利用するバイオマス発電の外販商品の販売方法において、
前記蒸気・前記ガス・前記温水・及び／又は前記タールを基に、前記発電機で製造した前記電力、又は中間製品の前記排熱、前記排気ガス、排蒸気の外販商品の販売は、
ネットワークシステムを介して、各客先に繋がり、前記各客先との取引を実行できる構成とした、バイオマス発電の外販商品の販売方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、
乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、及び／又はその他の熱源を原料とするバイオマス発電、及び／又は、コージェネレーション発電、において、
１） 電力・蒸気・ガス・温水等の外販、及び／又は、外販地域の選択システム、
２） 乾燥チップの量・質確保、及び／又は、購入地域の選択システム、
３） 各客先の要望に応え得る併給の外販システム、
に関する。

【背景技術】

【0002】

地球温暖化（地球環境の変動）の見地から、近年、バイオマス発電が脚光を集めている。従って、この種のバイオマス発電に関し、それぞれの目的と分野において、多数の先行文献がある。以下、関連がある発明を、順に、説明する。

【0003】

１。 発電装置における、燃焼時の弊害除去として、タールの発生回避・除去、及び／又は、タールの有効利用、又はリグニンの溶融化による熱量確保等に関する文献として、実用新案登録第３２３２１１３号公報、特開２０１８－１２３２３２号公報等があり、タールの弊害回避、及び／又は、弊害解消の手段が示されている。併せて、リグニンの溶解促進、かつ活性化に関する手段も開示されている。
２。 そして、このタールを、バイオマス発電の燃料とする発明も有る。例えば、特開２０１０－９１１９８号公報とか、特開２００４－３０７７９３号公報等であって、厄介者のタールを、バイオマス発電システムに利用することが開示されている。
３。 バイオマス発電全体を制御し、発電システムの制御と、発電システムの効率化を図る発明も有る。例えば、特開２００３－３１６９６３号公報等がある。この発明は、バイオマス発電におけるマーケット情報管理システム、又はマーケット情報管理方法であって、マーケットにおける情報管理を確立することが開示されている。
４。 また、固形燃料を、ガス化、及び／又は、タールを除去し、かつガス化ガスを冷却する発明として、例えば、特開２０２０－１８９９７１号公報等がある。この発明は、タール処理の課題を開示している。
５。 また、木材の熱化学的性質については、樹木の熱分解生成物に関する定量的研究（博士論文、錦織 香、東京大学大学院 農学生命科学研究科）等がある。この文献では、木材の成分について、以下の点が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実用新案登録第３２３２１１３号公報

【文献】特開２０１８－１２３２３２号公報

【文献】特開２０１０－９１１９８号公報

【文献】特開２００４－３０７７９３号公報

【文献】特開２００３－３１６９６３号

【文献】特開２０２０－１８９９７１号公報

【文献】樹木の熱分解生成物に関する定量的研究（博士論文、錦織 香、東京大学大学院 農学生命科学研究科）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述の如く、近年、地球温暖化（地球環境の変動）の見地から、バイオマス発電が脚光を集めている。従って、この種のバイオマス発電に関し、それぞれの目的と分野において、多数の先行文献がある。

【0006】

しかしながら、本発明が求めるバイオマス発電においては、総合的、かつ包括的に、目的達成が可能なバイオマス発電システム、並びにバイオマス発電方法等を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

そこで、総合的、かつ包括的に、目的達成が可能なバイオマス発電において、具体的には、請求項１～請求項１３に関するバイオマス発電方法とか、バイオマス発電の情報管理追跡システム、バイオマス発電の情報管理方法を提供する。

【0008】

前述した如く、木材の熱分解生成物は、ガス、木酢液、タール、炭と、生成されるものの状態に分けられて研究されてきた。木材の熱分解反応で生成するガスについて、検出される気体成分は、Ｈ２、Ｈ２Ｏ、ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６であり、室温下で液体になりうるＨ２Ｏを除けば、主要成分は、ＣＯ２やＣＯである。炭素が２個以上の炭化水素の検出量は少なく、温度上昇によってもその総量に変化が見られない。検出されるガスの試料当たりの絶対収率は、例えばＤｉ Ｂｌａｓｉ らの実験室規模のガス化炉装置を用いた熱分解条件下で、３２７－６２７℃で１０－２０％である事を報告しており、温度が上がり残渣の減少に対応して液体と同じくガスの総量の割合が上昇する。

【0009】

積極的にガスを得る場合は、「ガス化」と呼ばれる工程で、残存する液体・固体成分に対して空気を送り反応させることで、有用な気体を大量に生産できる。ガス化では、ガスの生産効率よりも寧ろ後述するタールの除去等のコストの問題が、ガス化の促進を妨げている。例えば、タールはガスタービンに付着する、或いは配管を詰まらせる等、生産効率の低下をもたらす。タールの処理問題を解決するため、バグフィルタや電気集塵炉によるタール状副産物の物理的除去、ドロマイト、アルカリ金属塩、ニッケル触媒等を用いた接触分解によるタール状副産物の削減等、たくさんの試みが行われている。

【0010】

しかしながら、未だ十分と考えられないことに鑑み、この点も考慮しながら、以下順次説明する。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の発明は、
乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、及び／又はその他の熱源を原料とするバイオマス発電方法において、
木質チップを、指定の水分率、及び寸法を確保して形成した乾燥チップとし、乾燥チップを、発電機に供給する第１工程と、
発電機で、蒸気化・ガス化・温水化する第２工程であって、
第２工程は、次の手段
イ） １、０００～１、１００℃の高温燃焼
ロ） 可燃ガス、又は高温蒸気を取出す
ハ） 一次冷却、例えば、５００℃～６００℃とする
により、処理する第２工程と、
第２工程において、タールの発生、又はその処理済を検証する第３工程と、
可燃ガス、又は高温蒸気を清澄化する第４工程と、
清澄化した可燃ガスを、二次冷却、例えば、５０℃～６０℃とする第５工程と
発電機で、電力、蒸気、又はガスを製造する第６工程と、
電力、蒸気、又はガスを外販する第７工程と、
電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水を外販する第８工程と、
でなるバイオマス発電方法であって、
本発明の総合的、かつ包括的に、目的達成が可能なバイオマス発電方法の提供である。

【0012】

具体的には、請求項２における、排熱を、ハウス、圃場、温室栽培、又は室内、建物、或いは車輌に供給する第９工程を備えたバイオマス発電方法であり、
請求項３における、電力を、地消するか、又は過疎地域に供給するか、何れかを選択可能とする第１０工程を備えたバイオマス発電方法であり、
請求項４における、乾燥チップは、地産であるか、又はその他の地域で生産されるか、何れかを選択可能とする第０工程を、前記第１工程の前に行うバイオマス発電方法であり、
さらに、請求項５における、発電機は、一台又は複数台の何れかを選択可能とするバイオマス発電方法であり、
請求項６における、タールは、発電機に戻し、再燃焼で除去するバイオマス発電方法である。

【0015】

請求項７は、
乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、及び／又はその他の熱源を原料とするバイオマス発電において、
バイオマス発電の情報管理方法は、
乾燥チップの規格情報、及びバイオマス発電が使用する発電機の蒸気化・ガス化・温水化、及びタールの発生、又はその処理済の良否、可燃ガス、又は高温蒸気の清澄化の良否、発電機による電力、蒸気、又はガスの製造の良否、電力、蒸気、又はガスの外販の良否、電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水の外販の良否を、ホストコンピュータに管理データとして登録し、
乾燥チップが、指定の水分率、及び規格の寸法を備えるか否かを、管理データと確認する第１情報管理工程と、
発電機で、蒸気化・ガス化・温水化を達成したか否かを、管理データと確認する第２情報管理工程であって、
この第２情報管理工程は、次の手段
第２情報管理工程では、次の工程により、管理データと確認する第３情報管理工程と、
イ） １、０００～１、１００℃の高温燃焼
ロ） 可燃ガス、又は高温蒸気を取出す
ハ） 一次冷却、５００℃～６００℃とする
により、処理する第２情報管理工程と、
第２情報管理工程において、タールの発生、又はその処理済のデータを、管理データと確認する第３情報管理工程と、
可燃ガス、又は高温蒸気の清澄化を、管理データと確認する第４情報管理工程と、
清澄化可燃ガスを、二次冷却、例えば、５０℃～６０℃とし、管理データと確認する第５情報管理工程と、
発電機で生成した、電力、蒸気、又はガスを、管理データと確認する第６情報管理工程と、
電力、蒸気、又はガスの外販に関し、管理データと確認する第７情報管理工程と、
電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水の外販に関し、管理データと確認する第８情報管理工程と、
でなるバイオマス発電の情報管理方法であって、
本発明の総合的、かつ包括的に、目的達成が可能なバイオマス発電の情報管理方法の提供である。

【0016】

具体的には、請求項８における、第１情報管理工程～第８情報管理工程の判断結果を、各関連業者に発信し、バイオマス発電の管理データを総合管理する構成とした、バイオマス発電の情報管理方法である。

【0017】

請求項９は、
乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、及び／又はその他の熱源を原料とするバイオマス発電システムにおいて、
バイオマス発電システムは、
乾燥チップの規格情報、及びバイオマス発電システムが使用する発電機の蒸気化・ガス化・温水化、及びタールの発生、又は処理済の良否、可燃ガス、又は高温蒸気の清澄化の良否、発電機による電力、蒸気、又はガスの製造の良否、電力、蒸気、又はガスの外販の良否、電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水の外販の良否を、ホストコンピュータに管理データとして登録し、
乾燥チップが、指定の水分率、及び規格の寸法を備えるか否かを、管理データと確認する第１手段と、
発電機で、蒸気化・ガス化・温水化を達成したか否かを、管理データと確認する第２手段であって、
この第２手段は、次の手段
第２手段では、次の手段により、管理データと確認する第３手段と、
イ） １、０００～１、１００℃の高温燃焼
ロ） 可燃ガス、又は高温蒸気を取出す
ハ） 一次冷却、５００℃～６００℃とする
により、処理する第２手段と、
第２手段において、タールの発生、又は処理済のデータを、管理データと確認する第３手段と、
可燃ガス、又は高温蒸気の清澄化を、管理データと確認する第４手段と、
清澄化可燃ガスを、二次冷却、５０℃～６０℃とし、管理データと確認する第５手段と
発電機で生成した、電力、蒸気、又はガスを、管理データと確認する第６手段と、
電力、蒸気、又はガスの外販に関し、管理データと確認する第７手段と、
電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水の外販に関し、管理データと確認する第８手段と、
でなるバイオマス発電システムである。

【0018】

請求項１０は、
第１手段～第８手段の判断結果の情報を、各関連業者に発信し、バイオマス発電システムの管理データを総合管理する構成とした、請求項９に記載のバイオマス発電システムである。

【0019】

請求項１１は、
バイオマス発電システムの電力系統に接続されるコージェネレーション発電システムを備えており、
コージェネレーション発電システムの介在を利用し、電力、蒸気、又はガスの外販を可能とする供給手段、即ち、第９手段を備え、各客先の要望を賄う構成とした、請求項９に記載のバイオマス発電システムである。

【0020】

請求項１２は、
乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、及び／又はその他の熱源を原料とするバイオマス発電において、
乾燥チップを、発電機に供給する第１工程と、
発電機で、蒸気化・ガス化・温水化する第２工程と、
第２工程では、次の手段
イ１） 高温燃焼
ロ１） 可燃ガス、又は高温蒸気を取出す
ハ１） 一次冷却
により、処理する第２工程と、
第２工程において、タールの発生、又はその処理済を検証する第３工程と、
可燃ガス、又は高温蒸気を清澄化する第４工程と、
清澄化可燃ガスを、二次冷却する第５工程と
発電機で、電力、蒸気、又はガスを製造する第６工程と、
電力、蒸気、又はガスを外販する第７工程と、
電力、蒸気、又はガスより分離した排熱、又は排気ガス、或いは温水を外販する第８工程と、
でなるバイオマス発電の外販商品の販売方法であって、
本発明の総合的、かつ包括的で、かつ構造を簡易にし、目的達成が可能なバイオマス発電の外販商品の販売方法の提供である。

【0021】

請求項１３は、
請求項１２に記載のバイオマス発電方法を利用するバイオマス発電の外販商品の販売方法において、
蒸気・ガス・温水・及び／又はタールを基に、発電機で製造した電力、又は中間製品の排熱、排気ガス、排蒸気の外販商品の販売は、
ネットワークシステムを介して、各客先に繋がり、各客先との取引きを実行できる構成とした、バイオマス発電の外販商品の販売方法であって、
本発明の方法、及びシステムを利用して提供される製品の有利な販売方法の提供である。

【図面の簡単な説明】

【0022】

図面は、本発明の好ましい、各一例の説明であって、
図１～図１４は、本発明の発電機と、関連機器、又は構築、並びに原料等に関する構造図であって、

【図1】本発明の木質チップからバイオマス発電システムを経て生成された産物（熱、電気、ガス、或いは温水等の産物）の使用と外販を含めた、全ての消費・売電、熱販売等の基本的な流れ、及び流れに寄与する各業者（業者とする。以下同じ）、関連客先、或いは各顧客等の包括的な仕組みを示したフローチャート

【図2】バイオマス発電と、その関連機器、利用機器等の関連設備を一堂に示した構造図において、個々の機器の概念と、理解を得ることを意図した総合管理システム（ネットワークを基軸とする顧客の勧誘システム・事業管理システム）であり、この顧客は、複数社・人（業者、関連客者等）、地域等を対象とすることが明示されている

【図3】（イ）は発電機の好ましい一例の平面視した概念図、（ロ）はその側面図

【図4】発電機と乾燥チップの筒体形状のホッパー等の機器と、その供給ルートを示した、好ましい、一例であり、要部のみを示した正面図

【図5】図４に示した発電機と乾燥チップのホッパー等の機器と、その供給ルートを示した、好ましい、一例であり、平面図

【図6】図４に示した発電機と乾燥チップのホッパー等の機器と、そのコンベアを示した、好ましい、一例であり、要部のみを示した平面図

【図7】発電機の内部構造を示した、好ましい一例であり、俯瞰図

【図8】発電機内部の配置を示した、好ましい一例であり、俯瞰図（ガス化プロセス工程を説明した、好ましい、一例の模式図）

【図9】図８の発電機を用いたバイオマス発電のフロー図

【図10】建屋への発電機の配置の、好ましい、一例であり、（イ）は初期の要部の俯瞰図、（ロ）は完成図

【図11-1】地産地消の概念図と、その働きを抽象化した、好ましい一例であり、地域活性化に最適な俯瞰図

【図11-2】図１１－１の一例における、取引基本契約書の一例、

【図11-3】図１１－１の一例における、木質チップ、及び／又は、乾燥チップの購入予定表の一例

【図12】バイオマス発電の総合管理の、好ましい一例であり、売電（ＦＩТ）のイメージ図、併せて、バイナリー発電の取組みも有り得る

【図13】乾燥チップの良否と、その寸法、又は選別方式の、好ましい一例であり、（イ）～（ヘ）は、それぞれの模式図

【図14】前述した第１実施例の変形例であって、第２実施例の模式図

【図15】その他の発電機と関連機器を示した模式図 また、図１６～図２３は、バイオマス発電方法、バイオマス発電装置とか、バイオマス発電の情報管理追跡システム、バイオマス発電の情報管理追跡方法の好ましい、各一例の説明であって、フローチャートの説明であって、

【図16】バイオマス発電工程の、好ましい一例であり、そのフローチャート

【図17】図１６の他の、好ましい一例であり、そのフローチャート

【図18】外販に関する好ましい一例であり、そのフローチャート

【図19】選択的外販に関する好ましい一例であり、そのフローチャート

【図20-1】チップの製造工程に関する好ましい一例であり、破砕工程を示すフローチャート

【図20-2】チップの製造工程に関する好ましい一例であり、乾燥工程を示すフローチャート

【図21】チップ残量（供給量）確認工程に関する好ましい一例であり、チップ供給側（取引業者）、チップ需要側（発電元）と、両者の情報を管理する管理サーバとの確認工程を示すフローチャート

【図22】地産地消の、好ましい一例であり、そのフローチャート

【図23】（イ）発電した電気を自分で使用する自電自足、又は、外電販売の流れの一例を示すフローチャート、（ロ）自電自足と外電売電との間で、電気量を効率的に譲り合う例を示す図

【図24】バイオマス発電システムを管理する管理端末の操作・管理画面の、好ましい一例を示す図

【図25】発電拠点を表示する画面の、好ましい一例を示す図

【図26】従来のバイオマス発電所であって、発電機と、その関連機器、利用機器等の関連設備を一堂に示した構造図

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の各実施例を説明する。各実施例は、好ましい一例であり、各実施例の説明、及び／又は、図面に限定されない。従って、発明の趣旨の範囲において構成の一部を変更する構造、又は同じ特徴と効果を達成できる構造、等は、本発明の範疇である。

【0024】

図１～図１４は、乾燥チップＢを燃焼して得られる燃焼ガス、或いは乾燥チップＢをガス化して得られる合成ガス、及びその他の熱源を原料とするバイオマス発電において、発電機Ａと、その関連機器（関連設備）、及び／又は、外販（外電、外蒸気、外熱、外ガス等の活用方法）とか、乾燥チップＢの取扱い、供給を始めとして、発電工程時に発生する、障害、その回避、或いは、その他の問題を説明する。前述したように、好ましい一例であることを、再度ここで述べる。

【0025】

熱源とは、燃焼ガス、あるいは合成ガスの他には、例えば、燃焼蒸気、熱風、タールとか、家庭ごみ燃焼ガス等の熱源原料を含む。

【0026】

図１は、本発明のバイオマス発電システム０５と、乾燥チップＢ、及び／又は、木質チップＢ１を燃料とする売電、熱販売（売熱）等の流れと、この流れに寄与する各業者、関連業者等の包括的な仕組みを示したフローチャートであって、本出願人（理解を容易にする為であり、ご理解ください）を筆頭に、順次、下方に向かって、それぞれの各人との関連と役割が示されている。図中の矢印の流れは、動きと関連性を示している。（イ）乾燥システムにより、乾燥チップＢ等の燃料製造を行い、それらの燃料から（ロ）発電システムにより発電を行う。乾燥チップＢ等の燃料工場では、（ハ）販売システムにより、製造した燃料（木質チップ）の販売や、他社による発電に利用される。また、（ロ）発電システムで得られた熱、及び／又は、排熱は、（ニ）排熱利用により、例えば、熱・蒸気利用施設、工場、ハウス、畑、病院、プール・・・等の各施設で再利用され、かつ、得られた電力は、自家消費するか、または売電等を行う。

【0027】

そして、参考として、本発明を基本として、事業化するに必要とする、融資、又は出資等の第三者、その他賛同する人の力を借用し、本事業が早期に実績を上げ、事業の確立と配当等のコンテンツを考えている。

【0028】

図２はバイオマス発電と、その関連機器、利用機器等の関連設備を一堂に示した構造図において、個々の機器の概念と、理解を得ることを意図した総合管理システム（ネットワークを基軸とする顧客の勧誘システム・事業管理システム）であって、図示の如く、全ての事業は、ネットワーク０１で管理されている。

【0029】

即ち、ネットワーク０１は、総合管理する本社０２（総合管理）において、統括、かつ運営される。このネットワーク０１は、本社０２の管理下にあって、材料（木質チップＢ１、及び／又は、乾燥チップＢ）の受注発注業務０３（搬入、買付け、在庫管理等の業務）と繋がり、常時、それぞれの客先０４の要望と、バイオマス発電システム０５の根幹を担っている。最も基本的な業務と考えられる。

【0030】

このそれぞれの客先０４（客先０４とする）に対しては、この事業に関連する、客先０４の関連者の基本的な、所作、安全性、又は技術の向上と、秘密漏洩防止等の検知より、個人情報に抵触しない範囲で記録し、この記録は保管、かつ管理されるのが望ましい。必要により、外部への持ち出しを禁止し、事業の発展と、信頼性の構築を確保する。殊に、ネットワーク０１による管理は、緊急時、災害時、その他の必要時に活用されることと、ライフラインの維持と確保に役立てられ、地球環境にも更に貢献できる。

【0031】

そして、外販の対象となる、例えば、後述する電力、蒸気、温水、排熱又はガス等の外販商品０６の状況は、随時、ネットワーク０１を介して、本社０２が把握し、客先０４の要望に対応可能とする。

【0032】

また、本社０２と各客先０４は、常時、必要事項を、ネットワーク０１を介して連携し、要望に過不足が発生しないように監視する。

【0033】

前述した、図２のネットワーク０１を基軸とする、本社０２の情報、外販商品０６の状況等に関し、各社で契約締結０７し、この流れの基に業務を遂行する。また金銭問題も当然に契約事項の範疇である。

【0034】

この種の木質チップＢ１より、バイオマス発電に有益な、バイオマス成分を分離する手段として、好ましい手段は、例えば、有機溶剤によるオルガノソルブ法によって、リグニン、セルスロース等を分離する方法とか、特開２０１７－１８６５６５号公報の明細書の段落０００１記載の「ガス化装置において、下方流ガス化装置は、重力アシスト式の、熱化学相変化のガス化装置であり、熱分解区域、酸化区域および還元区域を有する。ガス化装置は供給原料の一部を酸化させ、これにより残りの供給原料の熱化学固体から気体への相変化を開始するのに十分な熱活性化エネルギーを発生炉ガスへ放出する。ガス化の工程は、水の蒸発、リグニン分解、セルロース誘導体の爆燃および炭素還元を含めた一連の反応であり、一部が熱分解された供給原料に酸化剤ストリームを噴射することによって管理される。」方式も有り得る。また、特開２０２１－１１８２９０号公報では、明細書の段落０００２に、「高周波誘導加熱装置は、高周波コイルと不活性ガスを使用することにより熱分解が困難なリグニンであっても炭化時において導電性が付与されてきた場合に、自身も発熱するため速く分解が可能である。また、高周波誘導加熱装置は、製造工程においてガス等の燃焼とは異なり、温度管理が簡単であると同時に、毒性のある物質等が発生しない点、また急速加熱（昇温速度１０℃／分から１００℃／分程度まで調整可能である）が可能である点、短時間で温度を上げて均一に炭化させることができる点等により、短時間で多量に量産化するには最適である。」とある。さらに、特開２０２０－９６５９７号公報では、「バイオマス材料中のセルロース、ヘミセルロースおよびリグニンの量は、バイオマス材料の供給源に依存する。例えば、木材由来のバイオマスは、タイプによるが約３８～４９％セルロース、７～２６％ヘミセルロースおよび２３～３４％リグニンになる。例えば、牧草は、典型的には約３３～３８％セルロース、２４～３２％ヘミセルロースおよび１７～２２％リグニンである。………………………………ポリカルボン酸（例えば、セルロース材料またはリグノセルロース材料）を製造する工程、およびその酸を別の生成物にさらに変換する工程を示す流れ図であり、ステップにおいて、該方法は場合により、例えば、原料を破砕するため／サイズを減少させるために、セルロース原料、及び／又は、リグノセルロース原料を機械的に処理するが、処理の前、及び／又は、後に、原料を別の物理的処理として、例えば照射、音波処理、水蒸気爆発、酸化、熱分解またはこれらの組み合わせで処理して、難分解性を低下させる。」処理が開示されている。

【0035】

第１実施例～第３実施例の乾燥チップＢを燃焼して得られる燃焼ガス、その他の熱源を原料とするバイオス発電に関して、順次、説明する。

【0036】

・第１実施例における、基本となる発電機Ａ（発電装置）は、図３、図７、図８において、その要部が示されており、後述する既定の乾燥チップＢ（基準の水分率と、基準の寸法、例えば、図１２に示した（ハ）と（ニ）による水分率の計測により、例えば、５０％とする。また、図１２に示した（イ）と（ヘ）の寸法とする）を、ガス化燃焼部１（高温空気、高温ガス、又は熱湯等の外販商品の基を造る箇所である）に所定量供給する。そして、場合により、このガス化燃焼部１においては、細霧化された、塩化マグネシウムを適量噴霧、かつ同時燃焼することで、高温空気、高温ガス、又は熱湯等の熱量生成量確保、かつ効率化、又はバイオマス発電の燃焼効率促進化、低コスト化、有効性等に寄与できると考えられる。

【0037】

図３（イ）は、発電機Ａの好ましい一例の平面視した概念図、（ロ）は、その側面図であって、詳細は、後述する。次に、図４は、発電機Ａと乾燥チップＢの筒体形状のホッパー（図示しない）と、コンベア１０（燃料供給コンベア）等の搬送機（搬送ルート）を示した模式図であり、図５は、図４の平面図である。そして、図６は、図４に示した発電機Ａと乾燥チップＢのホッパー９０（乾燥チップホッパー）等の機器と、そのコンベア１０を示した、好ましい、一例であり、俯瞰図を示している。

【0038】

尚、このガス化燃焼部１においては、炉内で、乾燥→熱分解→酸化→還元の順番で処理される（乾燥チップＢ処理による蒸気化・ガス化・温水化である。代表例として、ガスＣにより説明する）。例えば、炉内の酸化層で高温にて熱分解させる（高温９００℃）。これは、炉内を、キープさせることにより可能になった。また、含水率が高い乾燥チップＢが混入すると炉内が、８５０℃まで一気に下がり自動的にフレアガスに切り替わり、かつ９５０℃以上になると自動復旧するプロセスとなっている（自動制御される）。そして、この略９００℃以下で燃焼したガスは熱分解前のタール成分も含まれていることが、後述する制御機器より、確認されている。厳密には、８５０℃以上で燃焼し発生したガスでも問題はないが、望ましくは、保全の意味で一つの基準として９００℃として制御する。

【0039】

尚、図９に示すように、熱分解ガス化による発電では、原料となる木質系バイオマス等を前処理した後、ガス化炉に投入してガス化し、得られたガスを用いて発電する。熱分解ガス化は、空気（酸素）や蒸気等のガス化剤を利用して高温下で行う。条件によって異なるが、おおむねＨ２、ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ４等が中心である。ガス化の原料となるバイオマスには、木質系バイオマス、草本系バイオマスのほか、紙ごみ等乾燥したバイオマスが適している。発電は、発生したガスのうち、Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４等の可燃性ガスを用いて、蒸気タービン、ガスエンジン、ガスタービン、燃料電池により行う。発電と同時に熱も発生することから、熱利用を併せて行うことも視野に入れた発明である。

【0040】

そして、このガス化燃焼部１における乾燥チップＢのガス化により生成されたガスＣは、フィルタ２を経由するとともに、一次・二次冷却部３、４（一次・二次冷却）により、降温される。このガスＣは、配管を介して発電部５に、順次、供給され、ガスエンジン５００を回転し、電力が生成される。

【0041】

図中６は自動制御盤、７はエンジン排気冷却・熱回収装置、８は灰排出装置であり、９は発電機Ａのケーシングである。尚、灰排出装置８から排出される灰は、例えば、育苗育林とか、土壌改良剤、又は環境維持、或いは使用範囲の限定等を考慮した上で利用することが考えられる。今後の検討が必要である。

【0042】

乾燥チップＢは、図においては、ヤード（乾燥チップヤード）、又はホッパー９０に貯留したものを、コンベア１０（搬送機、又は搬送ルート）、又はその他の手段で、ガス化燃焼部１（高温蒸気燃焼室、又はその他の燃焼室等であり、ガス化の生成である）に、順次、間欠的に供給するが一例であり、またヤード等の貯留室は、温湿度管理されている。

【0043】

尚、図８は、ガス化プロセス工程の、好ましい、一例であって、本発明の特徴、及び／又は、役割を説明する。発電機Ａは、幾つもの役割と、特徴を備えており、利用価値があることを説明し、今後の発展の基礎を見聞できる。

【0044】

即ち、発電部５は、ガスエンジン５００用の動力を受けると、シリンダが働き、確実かつ効率的に、ピストンが作動し、発電が行われる。この際に、ガスエンジン５００は、生成されたガスＣを動力として稼働し、かつ電力（電気）を生成する。また、シリンダの働き、及び／又は、熱交換機、ガスエンジン５００の冷却水からの熱を吸収し、この熱を、熱源として利用Ｄも可能であり、その他の利用の範疇であって、有効である。

【0045】

また、ガス化燃焼部１に供給された乾燥チップＢは、熱分解し、一酸化炭素や水素等の可燃性ガスとして取出し可能となり、このガスＣは、１、０００℃～１、１００℃と高温であることに鑑み、一次冷却部３により、熱エネルギーの交換で温度の低い位置に効率的に降温し、５００℃～６００℃まで冷却することで、危険性回避と、取扱いの容易化に役立てる。そして、フィルタ２を経由することで、ガスＣをろ過し、不純物を排除する。また、一次冷却部３から、時間と迂回とを利用し、二次冷却部４を経由することで、確実に降温を図り、かつこのガスＣを後述する熱交換機１１により、５０℃～６０℃まで冷却する。安全な、ガスＣとしての利用と、利用の拡充と一般的な利用が可能な状態とする。

【0046】

そして、第１実施例の設置に関して、図１０（イ）、（ロ）に示すように、発電機Ａを複数台配置する。（イ）は初期段階であり、発電機Ａは二基であるが、（ロ）は完成段階であり、工場内に、多数基の発電機Ａを配備した一例を示している。

【0047】

図１１－１は、例えば、地産地消の一例であって、町の中心位置を始めとして、各所に、バイオマス発電所Ｅ１～Ｅｎ（バイオマス発電所Ｅとする）を構築し、このバイオマス発電所Ｅには、山、畑・土手、森林等Ｆの樹木、草、その他の植物、根等Ｇを採取する。その対象物は、自由である。この山、畑・土手、森林等Ｆより、必要とする量の木質チップＢ１、及び／又は、乾燥チップＢの材料が、搬入される。ここで大切なことは、地産地消を目標とすることから、木質チップＢ１、及び／又は、乾燥チップＢの購入とか、生成物である電力、蒸気、温水、又はガス等の外販商品０６の販売、納入は、原則的に、事業継続、ライフライン、或いは人道面、等の上で決定する。但し、この木質チップＢ１、及び／又は、乾燥チップＢの購入は、近辺（近々）のものとし、かつ近辺の工場、住民に役立て、かつ周辺の町の繁栄に貢献することが必要である。併せて、生成物である電力、蒸気、温水、又はガス等の外販商品０６の販売、納入は、近辺の工場、住民に役立て、かつ町の繁栄に貢献することが必要である。

【0048】

これに鑑み、例えば、図１１－２に、近辺の地域からの購入予定者との取引基本契約書の一例（一例であり、限定されない）を、図面として添付する。内容は、骨子のみを示してある。また図１１－３は、木質チップ、及び／又は、乾燥チップの購入予定表の一例であって、既に、バイオマス発電の準備が完了し、実施、及び工場稼働に移す状況である。内容は、社名、住所とか、発電所までの距離、走行時間、価格等を必要事項とする。地産地消を鑑みれば、木質チップＢ１、又は乾燥チップＢの購入先と、発電所等との距離は、原則、発電所から半径５０ｋｍ以内、もしくは最大半径１００ｋｍ以内が好ましいが、限定はしない。この距離は価格にも反映される。つまり、価格に関しては、１トン当たりの運賃を２、０００円程度に抑えると良いが、一般的に、運賃は発電所とチップ工場との距離が近い方が安価となる。つまり、距離が近い方が同じ金額でも運搬できるチップの量が増える。この観点からも地産地消が望ましいといえる。

【0049】

図１２は、本発明の流れとコンピュータ（タブレット等の端末）制御の、好ましい、一例であって、複数基の発電機Ａを制御する構造であって、例えば、発電機Ａからの熱風、温水、蒸気等の熱源を利用し、熱交換器１１の利用を介して、例えば、バイナリー発電１２する等の他の利用方法も考えられる。尚、図２～図１２の第１実施例では、発電機５の動力源として、ガスＣで説明したが、蒸気、又は熱風（温風）、温水（冷水）等の他の駆動源でも採用できる。

【0050】

図１３は乾燥チップＢの説明であって、（イ）は、最適な寸法を示している。（ロ）は良くない状態で、例えば、寸法とか、水分率等で規格外の乾燥チップ（符号なし）、及び小さすぎる乾燥チップ（符号なし）で、所定のガス化燃焼部１、及び／又は、発電部５には不適切である。但し、別の機種では使用も有り得るが、今回は省略する。（ハ）、及び（ニ）は水分率検出器、及びその使用状況の一例である。（ホ）は分離手段の一例である。（ヘ）は原寸であり、図面では、実物の略１／２の寸法となっている。尚、本発明では、場合により、図１３に規格した条件と異なる乾燥チップ（例えば、請求項１７、図２０）であっても、採用可能とする。

【0051】

・第２実施例における、基本は、第１実施例に準ずる。図２～図１２の変形例であって、この発明も有効と考えられる。即ち、発電機Ａ（発電装置）は、図１４と図１５であり、簡易に述べると、キルン構造であり、傾斜して設けられた釜２０（ガス化炉、キルン）と、この釜２０（ガス化炉、キルン）に乾燥チップＢを供給する。この第２実施例では、原則として、乾燥チップＢが、含水率１０％程度に管理されており、この乾燥チップＢを、釜２０（ガス化炉、キルン）に投入し、この傾斜状態のガス化装置で、ガス熱を与えて炭化の要領で熱分解が促進される。また、釜２０（ガス化炉、キルン）の隣に、縦形の燃焼部２２、及び／又は、還元促進部２１が設けられている。還元促進部２１に、併せて、水蒸気を投入し、水素ガス（Ｈ２）、一酸化炭素（ＣＯ）がより生成される構造である。図中２３はフィルタを示す。

【0052】

この発電機Ａでは、２段ガス化法を採用し、熱分解等の熱化学プロセスを物理的に分けている。それにより、従来技術よりも安定し、高い信頼度の処理が可能で、エネルギー効率は８０％超である。工程パラメータを原料の特性に自動的に合わせることも可能である。従って、材質や品質が変動しても一定の合成ガスが得られ、幅広い種類の原料を活用できる。また、複数台併用することによって、発電力もそれに比例してスケールアップできる。

【0053】

・第３実施例における、基本は、第１～第２実施例に準ずる。従って、釜２０（ガス化炉、キルン）に投入された乾燥チップＢは、加熱されながら、図示しない、傾斜形態に配備されたスクリューで、順次、上方に搬送される。その後、還元促進部２１に導かれ、前述の如く、投入される水蒸気、及び／又は、空気等により、水素ガス（Ｈ２）、一酸化炭素（ＣＯ）が順次生成される。この状態で、ガスＣの発生と、蒸気、及び／又は、熱風等を生成し、このガスＣ、蒸気、又は熱風で発電部５のタービン（図示しない）を回転し、電力を生成する。その他は、第１実施例に準ずる。この第３実施例は、構造面等よりして、大型のバイオマス発電が適すると考えられるが、一例である。尚、この第３実施例は、第１実施例等で示した、例えば、自動制御盤６、エンジン排気冷却・熱回収装置７、灰排出装置８、ケーシング９等の構造は、図示しないが、配備されている。

【0054】

・第４実施例では、前述した第１実施例～第３実施例の、例えば、条件緩和（構造の簡易化）を意図し、例えば、次のような構造とする。即ち、乾燥チップＢを、発電機Ａに供給する第１工程と、発電機Ａで、蒸気化・ガス化・温水化にする第２工程と、第２工程では、イ） 高温燃焼、ロ） 可燃ガス、又は高温蒸気を取出す、ハ） 一次冷却次、により処理する第３工程とがある。更に、第３工程におけるタールの発生、又はその処理済を検証する第４工程と、可燃ガス、又は高温蒸気を清澄化する第５工程と、清澄化冷却ガスを二次冷却する第６工程と、がある。また、発電機Ａで、電力、蒸気、又はガスを製造する第７工程と、これら電力、蒸気、又はガスを外販する第８工程と、排熱、又は排気ガス、或いは温水を外販する第９工程とでなる、バイオマス発電の外販商品の販売方法である。即ち、本発明の総合的、かつ包括的で、その上、構造を簡易にし、目的達成が可能なバイオマス発電方法の外販商品の販売方法である。

【0055】

そして、この第４実施例では、装置・外販等の価格面、取扱いの容易化とか、設置・メンテナンス等の簡易化、又は構造の簡易化等によって、例えば、市井で受け入れられる可能性が高いものと考えられる。

【0056】

また、請求項に開示した、その他の熱源とは、家庭用のゴミ、地熱、又は木質等のセルロース材（木質資材、バルブ等）、タール等が挙げられる。更に、乾燥チップＢと、前述のその他の熱源の中の何れか、一つ、又は複数の混合原料（混合熱源）の組合せも考えられる。

【0057】

以下、本発明の動作、及び／又は、手順等を、図１６～図２４に示した各フローチャートにより説明する。

【0058】

図１６は、本発明におけるバイオマス発電システム０５のフローチャートで、好ましい一例を示す。発電用の乾燥チップＢの調達、若しくは製造（ＳＴ－１）の後、この乾燥チップＢをバイオマス発電機Ａに投入する（ＳＴ－２）。尚、必要により、補助燃料手段の採用も有り得る（ＳＴ－２－１）。その後、バイオマス発電機Ａのガス化炉において、ガス化達成を確認（ＳＴ－３）し、確認できない場合（ＮＯの場合）、ＳＴ－２に戻り、ガス化達成を確認できた場合（ＹＥＳの場合）には、ガス化炉で１、０００～１、１００℃の高温燃焼を行い（ＳＴ－４）、そこで作られた可燃性のガスＣを取り出す（ＳＴ－５）。その後、取り出した可燃性のガスＣを、一次冷却部３で、一次冷却を行い、５００～６００度まで下げる（ＳＴ－６）。この際、タールやリグニンの発生の有無を確認し（ＳＴ－７）、タールやリグニンの発生がある場合には、再度高温燃焼行程に戻り、これらの発生がない場合には、（ＳＴ－６）において一次冷却済み冷却ガスのろ過の可否（ＳＴ―８）に進む。ろ過が可能な場合には、この冷却ガスを、二次冷却部４で、二次冷却を行い、５０～６０℃に冷却（ＳＴ－９）する。その後、二次冷却後の冷却ガスを燃料に、ガスエンジンを動力とし、発電機による発電を開始する（ＳＴ－１０）。発電により得られた電力、及び／又は、蒸気、及び／又は、ガス、熱風等の任意の形態（ＳＴ－１１）を選択し、後に説明する外販工程（ＳＴ－１２－１）に進むか、及び／又は、自家消費に使用する（ＳＴ－１２－２）。又、一次冷却（ＳＴ－６）、二次冷却（ＳＴ－９）、及びガスエンジンで発生した、排熱、及び／又は、排ガスを取り出し（ＳＴ－１３）、取り出した排熱、及び／又は、排ガスを外販するか否かの良否判断を行う（ＳＴ－１４）。ＹＥＳの場合には、ＳＴ－１２－１の外販工程に進み、ＮＯの場合には、自社発電に使用する（ＳＴ－１５）。ここで終了とする。

【0059】

一方、木質バイオマスガス化発電では、ガス中に含まれるタールによる機器停止が課題とされてきたが、本発明の発電機では、良質なガスを抽出し、タールによる問題を回避するプロセスにより、年間７、８００時間の連続運転が実現可能である。又、燃料供給から発電までの全自動運転が可能となっており、コントロールパネルで指示を行うため、機械を触る必要がない。異常検知時には、携帯通信網を利用してショートメッセージで異常が伝達されるとともに、復帰シーケンスを自動で行う。運転状況は常にインターネットを経由してモニタリングでき、人員を要する検査や復旧が必要な際にも、迅速な対応が可能となっている。

【0060】

又、必要なエネルギー量（デマンド）に合わせて発電出力を調整することができる。余った電気を蓄電（オフグリッドオプション）することで、ピーク時の対応や災害時の非常用電源としての利用も可能となっている。また、エネルギーを必要としない場合には、スタンバイ（待機：出力ゼロ）モードを保持し、スピーディな発電再開に備えることも可能である。

【0061】

更に、木質バイオマスガス化発電では、ガス化プロセス内で発生するタールによって発電が阻害されるトラブルが散見される。本発明の発電機では、ガス化炉の部分燃焼層の温度を常にモニタリングしており、この温度が規定値内にある際には、システムの稼働に悪影響を与える可能性がある重質タールは、すべて部分燃焼層で燃え尽きるよう設計されている。

【0062】

また、一般的なガス化システムでは、高含水率の乾燥チップＢが投入される等の理由で、ガス化炉の温度が低下した際に、ガス中の重質タールがエンジンに入り込み、メンテナンスを要するケースがあるが、本発明の発電機では、ガス化炉の温度が規定値外となった際に、自動的にエンジンを停止し、温度が規定値内に戻ると発電を再開するプロセスを保有する。タールによるトラブルを回避しつつ、かつ安定して発電を行う方向性が確立されている。

【0063】

図１７は発電工程のフローチャートの一例である。発電機Ａに投入する乾燥チップＢの投入量を設定し（ＳＴ－１）、設定量の乾燥チップＢを投入する（ＳＴ－２）。発電機Ａにより発電処理を行う（ＳＴ－３）。得られる電気・発熱量・蒸気量を確認し（ＳＴ－４）、十分な量が確保できたか確認する（ＳＴ－５）。量が十分の場合（ＹＥＳの場合）は得られた電力等を好みの形態で、販売、及び／又は、余剰蒸気の利用、及び／又は、排熱の利用を選択して利用する（ＳＴ－６）。又は、ＳＴ－５で発熱量・蒸気量が十分でない場合（ＮＯの場合）には、設定変更するか否かを確認し（ＳＴ－７）、設定変更する（ＹＥＳ）場合、ＳＴ－１に戻り、設定変更しない（ＮＯ）場合には、ＳＴ－２に戻り、十分な量の発熱量・蒸気量が得られるまで、上記工程を繰り返し行う。

【0064】

図１８に電力等の外販工程のフローチャートの一例を示す。図１６、又は、図１７の発電工程で得られた電力、及び／又は、排熱等を併給するか否かを確認（ＳＴ－１）し、併給する（ＹＥＳ）場合、併給する需要者を選択（ＳＴ－２、例えば（イ）Ａ社とＢ社、（ロ）Ｃ社とＤ社、（ハ）Ｅ社と他需要者、等）する。もしくは、併給しない（ＮＯ）場合、（ＳＴ－１）に戻る。図１６、又は、図１７のバイオマス発電工程で得られた電力、蒸気、ガス、温水等から任意の態様を選択（ＳＴ－４）する。次に、搬送態様選択（ＳＴ―５）で、蓄電池、及び／又は、ボンベ、及び／又は、車輌、及び／又は、直販を選択（ＳＴ－６）し、選択的外販態様（ＳＴ－７、詳細は後に説明する）へ進む。過疎地域、及び／又は、災害地、及び／又は、任意の場所を選択（ＳＴ－８）し、搬送地確認（ＳＴ－９）を経て、問題なければ（ＹＥＳの場合）、決定（ＳＴ－１０）する。搬送地を再度選ぶ（ＳＴ－９、ＮＯ）場合には、ＳＴ－８に戻り、以降のステップを繰り返し行う。また、ＳＴ－１の併給は、その他、発電工程で得られた電力と、排熱・排ガス等の選択的併給（コージェネレーション発電システム）も有り得る。

【0065】

図１９は、図１８中のＳＴ－７の選択的外販工程のフローチャートの一例である。ここでは、電力供給側と、電力需要側が電力等の需要態様、搬送態様等を任意に選択し、売買の契約を行う工程である。図１７で選択した電力等の需要態様、搬送態様等の契約内容の確認（ＳＴ－１）を行い、問題がある（ＮＯ）場合、電力等の需要態様、搬送態様等を再選択し、問題がない（ＹＥＳ）場合、売買契約の取り決めを行い（ＳＴ－２）、契約成立（ＳＴ－３）となる。

【0066】

図２０－１、２０－２は乾燥チップＢの製造工程に関する好ましい一例であり、図２０－１は破砕工程、図２０－２は乾燥工程のフローチャートを示す。図２０－１に示す破砕工程は、乾燥チップＢの材料となる木材を破砕する工程であり、まず、木質チップＢ１の形状、大きさ、及び必要量を設定する（ＳＴ－１）。その後、木材の破砕（ＳＴ－２）、異物除去（ＳＴ－３）、選別（ＳＴ－４）後、形状と大きさの測定（ＳＴ－５）、及び木質チップＢ１の計量（ＳＴ－６）を行い、形状、及び大きさが設定範囲内、かつ、設定量以上であるか確認する（ＳＴ－７）。ＹＥＳで問題ない場合は、破砕工程終了（ＳＴ－８）し（ロ）の乾燥工程へ進む。ＮＯで設定範囲外の場合には、設定変更するか否かを確認（ＳＴ－９）し、変更する（ＹＥＳ）場合、ＳＴ－１に戻り、変更しない（ＮＯ）場合、ＳＴ－２まで戻り、上記工程を繰り返し行う。

【0067】

図２０－２は図２０－１の破砕工程により、細かくした木質チップＢ１を乾燥する工程に関する。図２０－１で破砕した木質チップＢ１を乾燥機に投入する（ＳＴ－１）。温湿度を設定（ＳＴ－２）、木質チップＢ１乾燥後の乾燥チップＢの水分量を設定（ＳＴ－３）した後、木質チップＢ１を乾燥する（ＳＴ－４）。乾燥後の乾燥チップＢの水分量を計測し（ＳＴ－５）、計測値を確認する（ＳＴ－６）。設定値以下（ＹＥＳ）の場合、乾燥工程を終了（ＳＴ－７）する。設定値以上（ＮＯ）の場合、設定変更するか否かを確認（ＳＴ－８）し、変更する（ＹＥＳ）場合、ＳＴ－２に戻り、変更しない（ＮＯ）場合、ＳＴ－４まで戻り、乾燥工程を繰り返し行う。乾燥工程終了後、乾燥チップＢを外販するか否か確認（ＳＴ－９）し、外販する（ＹＥＳ）場合、外販先を選択（ＳＴ－１０、ＳＴ－１１）し、乾燥チップＢを出荷し（ＳＴ－１２）、終了とする。もしくは、外販しない（ＳＴ－９、ＮＯ）場合、製造した乾燥チップＢを自社発電に使用し（ＳＴ－１３）、終了とする。

【0068】

図２１は乾燥チップＢ残量（供給量）確認工程に関する、好ましい一例であり、チップ供給側（取引業者）、チップ需要側（発電元）と、両者の情報を管理する管理サーバとの確認工程を示す。乾燥チップＢの供給地域と需要地域は、前述の如く、地産地消を基本とするが、場合により、遠隔地も有り得る。乾燥チップＢ供給側である取引業者は、乾燥チップＢの供給地域を選択（ＳＴ－１）し、乾燥チップＢの在庫数、及び／又は、出荷可能数を管理サーバに登録する（ＳＴ－２）。管理サーバ側は、該当する在庫数を更新する（ＳＴ－３）。その後、供給側は、管理サーバに保存されている乾燥チップＢの在庫数、及び／又は、需要側からの乾燥チップＢの発注数を確認する（ＳＴ－４）。管理サーバの在庫数と、需要側からの発注数を比較（ＳＴ－５、ＳＴ－６）し、在庫数が発注数より少ない（ＹＥＳ）場合、発注への対応が可能か否かを確認する（ＳＴ－７）。対応が不可（ＮＯ）の場合、乾燥チップＢ残量の確認工程は終了となり、対応が可能（ＹＥＳ）の場合、足りない分の乾燥チップＢを追加生産（ＳＴ－８）し、乾燥チップＢの出荷（ＳＴ－９）と、管理サーバの乾燥チップＢの在庫数の更新（ＳＴ－１０）を行う。

【0069】

一方、需要側は乾燥チップＢの発注地域を選択し（ＳＴ－１０１）、乾燥チップＢの発注数を登録する（ＳＴ－１０２）。管理サーバ側は、乾燥チップＢの発注数を更新する（ＳＴ－１０３）。需要側は管理サーバの在庫数と、発注数を比較し（ＳＴ－１０４）、取引地域の選択（ＳＴ－１０５）と、取引業者の選択（ＳＴ－１０６、Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｎ）を行い、発注数を確認し（ＳＴ－１０７）、問題がなければ（ＹＥＳの場合）、発注を行い（ＳＴ－１０８）、終了する。発注数を訂正する場合（ＳＴ－１０７、ＮＯの場合）、ＳＴ－１０２に戻り、乾燥チップＢの発注を行うまで、上記工程を繰り返し行う。

【0070】

図２２は乾燥チップＢ、及び／又は、発電エネルギーを地産地消する工程の、好ましい一例を示すフローチャートである。バイオマス発電機Ａを小型化（ＳＴ－１）、さらに、地域密着型でのバイオマス発電機Ａの設置、及び、乾燥チップＢの地域量産型（ＳＴ－２）により、地域量産型の供給を図り（ＳＴ－３）、送配電ロスを減少化（ＳＴ－４）することにより、乾燥チップＢと、バイオマス発電で得られた各種エネルギーの地産地消を図る。一般的に、発電所で発電した電気を各家庭等に送電する間には、発電装置から近傍の電柱等を連携し、そこで全量売電を行っても、この送電距離により、電力損失が発生する。つまり、送配電ロス（複数の変電所、送配電線の抵抗により、一部の電気エネルギーが熱や振動として失われること）が発生する。ＦＩＴ売電（固定価格買取制度）を念頭にした場合には、この送配電ロスを考慮する必要はない。また、この送配電ロスは、送電距離が長いほど電力損失が大きくなる。地産地消による地域量産型での供給は、この送電距離を短くすることができるため、結果的に送配電ロスを減少することができる。

【0071】

図２３（イ）は、発電した電気を自分で使用する自電自足、又は、外電販売の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、前述した如く、バイオマス発電において、発電機Ａの利用で、発電された成果、即ち、電力活用と、地域活性、及び／又は、生活向上、更には緊急時対応を考えた、一試案である。

【0072】

バイオマス発電所Ｅで発電（ＳＴ－１）し、その発電量を計測し、総合管理（本社０２）に通知（ＳＴ－２）し、その発電量を判断（ＳＴ－３）する。ＳＴ－３の判断において、発電量が自電自足の状態（ＳＴ－４－１）と、外電外販（ＳＴ－５－１）とに分かれる。但し、図示しないが、他の例も有る。一例が、緊急時（ＳＴ－ｎ）である。

【0073】

続いて、個別に説明する。

【0074】

先ず、（ＳＴ－３）の判断後の取扱いは、自電自足用の電気量を確保できたか否かで、ＹＥＳの場合、自電自足である（ＳＴ－４－１）。発電実行後、電気量を常時監視、かつ残量判断を行う（ＳＴ－４－２）。そして、余剰は蓄電する（ＳＴ－４－３）が、不足の場合には、ＮОでＳＴ－１に戻る。以下繰り返しである。

【0075】

一方、（ＳＴ－３）の判断後の取扱いは、自電自足用の電気量を確保できたか否かで、ＮОの場合、外電売電である（ＳＴ－５－１）。発電実行後、電気量を常時監視、かつ残量判断を行う（ＳＴ－５－２）。そして、余剰は蓄電する（ＳＴ－５－３）が、不足の場合には、ＮОでＳＴ－１に戻る。以下繰り返しである。

【0076】

尚、（ロ）は、自電自足（ＳＴ－４－１）と、外電外販（ＳＴ－５－１）の間で、電気量を効率的に譲り合う例を示しており、時宜により行い、かつ他社と譲り合う例も有り得る。いずれにしても、前述した如く、送配電ロス解消とか、電力の有効利用を図る。

【0077】

この図２３（イ）、（ロ）の例を含めて、前述した各例は、ネットワーク０１を利用することで、常時、電気供給と、その効率化（送配電ロス等）が図れる。

【0078】

図２４は、バイオマス発電システム０５を管理する管理端末の操作・管理画面表示の一例であり、例えば、メニュー画面には、以下の１～１０の項目が表示される。この管理端末は、例えば総合管理０２（本社）等とネットワーク０１を介して、常時、接続、かつ管理できる。従って、何処からも、随時操作、かつ制御できる。

【0079】

その一例を示すと、
１。バイオマス発電の状況表示盤
２。資材
３。運転
４。投入量
５。自電自足
６。外電外販
７。電池充電状況
８。電力・蒸気等不足量
９。アカウント
１０。その他
等がある。以下、順に説明する。

【0080】

「１。バイオマス発電の状況表示盤」は、各メニューの選択画面である。画面より、簡易、かつ瞬時に、確認したい必要なデータ等を選択できる。この層は、常に、本社０２に繋がり、そのデータを共有できる。

【0081】

「２。資材」は、例えば、乾燥チップＢ、及び／又は、木質チップＢ１の在庫量を確認できる。従って、運転に障害が発生せず、かつ不足等の、全ての事態に対応し、解決できる。従って、バイオマス発電の障害を事前に把握、かつ修正できる。在庫量をグラフ化することで、状況の把握を正確にでき、かつ誤作動等の発生を無くし、かつ未然に防止できる。

【0082】

また、「３。運転」とは、バイオマス発電システム０５の各装置（発電機Ａ、乾燥チップＢ、バイオマス発電所Ｅ、コンベア１０等）の運転状況の確認であり、不都合がある際には、瞬時、かつスムーズに補填できる。従って、クレーム発生は無いと考えられる。

【0083】

「４。投入量」は、例えば日付毎の使用チップ量、「５。自電自足」は、自電自足での発電量や使用電気量、「６。外電外販」は、外電外販した販売電気量であり、発電した電力の仕様状況等の把握と、より効率的な電力の使用と、販売実績の効率化が可能となる。

【0084】

「７。電池充電状況」は、蓄電池の電池残量の確認と、補充のタイミングを計りつつ、電力の有効利用と、地産地消の確立、等に機能する。

【0085】

「８。電力・蒸気等不足量」は、発電量や蒸気量等を確認しつつ、その過不足を無くし、効率的な事業計画遂行に役立てる。また、間違った投資や計画を修正し、これらの効率的な管理を図る。

【0086】

「９。アカウント」とは、例えば、アカウント管理を実行し、地域毎、又は業者毎等の実績を把握し、今後の計画とか、事業拡大、及び／又は、縮小等の必要性を確認し、また或いは、迅速で、かつ実効性のある事業計画を実施する。

【0087】

この一例の最後として、「１０。その他」とは、例えば、故障状況、停止状況、災害である土砂崩れ等の緊急事態の際の対応メニューと、処理方法、順番等を伝授し、早期の処理を図る。そして、これらの各メニューは、ネットワーク０１により、必要部署や本社０２と、常時、接続し、きめ細かい対応を図る。

【0088】

図２５は、発電拠点を、地図上に表示する画面の一例を示す図であり、例えば、日本地図上に、発電拠点を表示（ドット表示）し、かつ、その発電拠点をクリックすることで、詳細データを表示可能とすることができる。表示する詳細データとして、図２３の１～１０の各メニューを選択できるようにしても良いし、例えば、発電量のように、決められた項目を表示するようにしても良い。地図上に表示することにより、地域別の情報を、分かりやすく表示できる。

【0089】

図２６は、従来のバイオマス発電所（０Ｅ）であって、発電機（０Ａ）と、その関連機器、利用機器等の関連設備を一堂に示した構造図であって、所内に保管した破砕チップ（０Ｂ）を、コンベア（０１０）を利用し、発電機（０Ａ）に投入し、発生した電力、蒸気、又はガス、或いは温水等を利用する模式図を示している。実例は、急速に発展している道の駅に設置した、好ましい一例である。

【0090】

前記一例の概要の説明は、下記となる。
（イ）の配管（矢視）は、温水の足湯への流れ、給水を示す。
（ロ）の配管（矢視）は、温度が低下した温水の足湯への戻りを示す。
（ハ）の配管（矢視）は、発電機Ａのエンジンの排気ガスの流れ、大気排出を示す。
（ニ）の配管（矢視）は、フレアガスの流れ、大気排出を示す。
（ホ）の配管（矢視）は、フレアガスの制御用の、圧縮空気の流れを示す。
（ヘ）の配管（矢視）は、発電機Ａ内に、圧縮空気を送り込む流れを示す。

【0091】

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態および変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

【符号の説明】

【0092】

０１ ネットワーク
０２ 総合管理（本社）
０３ 受注発注業務
０４ 客先
０５ バイオマス発電システム
０６ 外販商品
０７ 契約締結
０Ａ 発電機
０Ｂ 破砕チップ
０Ｅ バイオマス発電所
０１０ コンベア
Ａ 発電機
Ｂ 乾燥チップ
Ｂ１ 木質チップ
Ｃ ガス
Ｄ 熱源として利用
Ｅ、Ｅ１～Ｅｎ バイオマス発電所
Ｆ 山、畑、土手、森林等
Ｇ 樹木、草、その他の植物、根等
１ ガス化燃焼部
２ フィルタ
３ 一次冷却部（一次冷却）
４ 二次冷却部（二次冷却）
５ 発電部（発電機器）
５００ ガスエンジン
６ 自動制御盤
７ エンジン排気冷却・熱回収装置
８ 灰排出装置
９ ケーシング
９０ ホッパー（乾燥チップホッパー）
１０ コンベア（燃料供給コンベア）
１１ 熱交換器
１２ バイナリー発電
２０ 釜（ガス化炉、キルン）
２１ 還元促進部
２２ 燃焼部
２３ フィルタ

【要約】

【課題】
周知の如く、地球温暖化の見地から、近年、バイオマス発電が脚光を集めている。よって、バイオマス発電に関し、夫々の目的と分野での多数の先行文献がある。
しかし、乾燥チップを燃焼して得られる燃焼ガス、その他の熱源を原料とするバイオマス発電・コージェネレーション発電において、
１） 電力・蒸気・ガス・温水等外販、及び／又は、外販地域の選択システム、
２） 乾燥チップ量・質確保、及び／又は、購入地域の選択システム、
３） 各客先の要望に応え得る併給の外販システム、等の個別に関し、改良の余地がある。
【解決手段】
本発明は、木質チップからバイオマス発電システムを経て生成された産物（熱、電気、ガス、或いは温水等の産物）の使用と外販を含めた、全ての消費・売電、熱販売等の基本的な流れ、及び流れに寄与する各業者（業者とする。以下同じ）、関連客先、或いは各顧客等の包括的な仕組みを示したフローチャートに基づき、地産地消をベースとして、効率的で、かつ低コストでのバイオマス発電システムに関する。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11-1】

【図11-2】

【図11-3】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20-1】

【図20-2】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】