バイオエネルギー市場 – 世界の産業規模、シェア、トレンド、機会、予測、製品タイプ別（固形バイオマス、液体バイオ燃料、バイオガス、その他）、原料別（農業廃棄物、木材廃棄物、固形廃棄物、その他）、技術別（ガス化、高速熱分解、発酵、その他）、用途別（発電、熱発生、輸送、その他）、地域別、競合別、2018～2028年

市場概要

世界のバイオエネルギー市場は、持続可能な低炭素エネルギー源の必要性に牽引され、再生可能エネルギーの広範な分野でダイナミックかつ不可欠な要素となっています。バイオエネルギーは、バイオマス、バイオガス、バイオ燃料などの有機材料の力を利用して、熱、電気、輸送燃料を生成します。この市場の成長は、いくつかの重要な要因によって支えられています。

まず、バイオエネルギーは、再生可能エネルギー源への移行と気候変動の緩和において重要な役割を果たします。世界中の政府や産業界は、化石燃料に代わる実行可能で環境に優しい代替手段としてバイオエネルギーにますます目を向けており、温室効果ガスの排出を大幅に削減し、有限資源への依存を抑制しています。

第二に、バイオエネルギー市場は、確立された多用途のインフラストラクチャの恩恵を受けています。バイオ燃料、バイオガス、バイオマス燃焼など、さまざまな形態のバイオエネルギーがすでに既存のエネルギーサプライチェーンに統合されているため、消費者や業界が利用しやすく、適応性があります。

第三に、多様な原料源が利用できることが、市場の回復力に貢献しています。農業残渣、森林バイオマス、有機廃棄物、エネルギー作物は、さまざまな原料オプションを提供し、供給不足のリスクを軽減し、持続可能性を促進します。

さらに、技術の進歩と継続的な研究開発の取り組みにより、バイオエネルギー生産の効率と経済的実現可能性が継続的に向上しています。発酵プロセス、バイオマス変換技術、副産物の利用におけるイノベーションが、この分野の進歩を牽引しています。

最後に、再生可能エネルギー目標、炭素価格設定メカニズム、補助金などの支援政策とインセンティブは、バイオエネルギープロジェクトへの投資を促し、市場の成長を促進します。

主要な市場推進要因

再生可能エネルギーへの移行と気候変動の緩和

世界のバイオエネルギー市場の主な推進要因の 1 つは、再生可能エネルギー源への移行と気候変動の緩和の必要性です。バイオマス、バイオ燃料、バイオガスなどの有機物から得られるバイオエネルギーは、温室効果ガスの排出を削減し、化石燃料への依存を抑制する上で極めて重要な役割を果たします。世界中の国々がカーボンフットプリントの削減に取り組む中、バイオエネルギーは実行可能で持続可能な代替手段として浮上しています。

バイオエネルギーと気候変動の緩和

バイオエネルギーの生産には、植物が成長サイクル中に自然に吸収する二酸化炭素 (CO2) を捕捉して利用することが含まれます。これらの植物、またはそれらから得られるバイオマスがエネルギーに変換されると、バイオマスに蓄積された炭素が放出され、実質的にカーボンニュートラルなエネルギーサイクルが生まれます。このプロセスにより、化石燃料の燃焼による排出が相殺されるため、バイオエネルギーは気候変動と戦う戦略の不可欠な要素となります。

政策支援と再生可能エネルギー目標

再生可能エネルギー源への移行を加速するために、政府と国際組織は、バイオエネルギーの生産と使用を奨励する野心的な再生可能エネルギー目標と政策枠組みを確立しました。これらの政策には、再生可能エネルギーポートフォリオ基準、固定価格買い取り制度、炭素価格設定メカニズム、バイオエネルギープロジェクトへの補助金が含まれます。その結果、バイオエネルギー市場は、投資と開発を促進する規制環境によって推進されています。

エネルギーの安全性と多様化

エネルギーの安全性は、世界のバイオエネルギー市場のもう 1 つの重要な推進力です。多くの国は、輸入化石燃料への依存を減らすよう動機付けられています。この依存により、供給の混乱や価格変動の影響を受けやすくなるためです。バイオエネルギーは、エネルギーの安全性を高め、エネルギー ミックスを多様化できる国内の再生可能エネルギー源を提供します。

国内エネルギー生産

農業残渣、森林バイオマス、有機廃棄物などのバイオエネルギー資源は、多くの場合、地元で調達されます。これらの資源をエネルギー生産に利用することで、国は化石燃料の輸入への依存を減らし、エネルギーの自立を強化することができます。

エネルギー ミックスの多様化

バイオエネルギーをエネルギー ミックスに統合すると、多様化に寄与し、単一のエネルギー源への過度の依存に関連するリスクが軽減されます。この多様化により、エネルギーの回復力が高まり、エネルギー供給の途絶に直面しても安定性が確保されます。

農村経済の発展と雇用創出

バイオエネルギー生産、特にバイオマス栽培やバイオ精製所の運営は、農村経済の発展と雇用創出を刺激することができます。この経済的推進力は、農業地域やバイオマスの潜在能力が高い地域では特に重要です。

農業収入の補足

エネルギー作物の栽培とバイオマス生産は、農家や土地所有者に従来の農業収入を補う追加収入源を提供します。この追加収入は、農村地域の経済活性化に貢献することができます。

雇用機会

バイオマス収集から加工、エネルギー生成までのバイオエネルギー プロジェクトは、農村地域で雇用機会を生み出します。これらの仕事は、農業、林業、物流、エンジニアリングなど、さまざまな分野にまたがり、農村部の失業問題への取り組みや持続可能な生活の促進に貢献しています。

技術の進歩と革新

バイオエネルギー技術と革新の継続的な進歩が、市場の成長と競争力を促進しています。研究者や業界関係者は、バイオエネルギー生産プロセスの効率、拡張性、環境パフォーマンスの向上に注力しています。

主要な技術的推進要因

高度な原料処理バイオマス前処理技術を含む原料処理の革新により、バイオマスをバイオ燃料やバイオ製品に効率的に変換できます。

バイオ精製所の統合さまざまな原料を複数のバイオベース製品に変換するバイオ精製所は、より効率的で多用途になっています。統合バイオリファイナリーコンセプトは、資源利用を最大化します。

次世代バイオ燃料セルロースエタノールや藻類ベースの燃料などの高度なバイオ燃料の開発により、バイオエネルギーの選択肢が広がり、エネルギー収量と排出プロファイルが改善されています。

廃棄物からエネルギーへのソリューション有機廃棄物をバイオガスとバイオエネルギーに変換する技術が進歩しており、廃棄物管理とエネルギー生成に同時に貢献しています。

これらの技術の進歩は、バイオエネルギーの競争力を高めるだけでなく、持続可能性を高め、環境への影響を軽減します。

輸送部門のエネルギー移行

輸送部門は、主にこの部門での排出量の削減とエネルギー効率の向上の必要性により、世界のバイオエネルギー市場の重要な推進力となっています。

輸送におけるバイオ燃料

エタノールやバイオディーゼルなどのバイオ燃料は、輸送において従来の化石燃料の代替品としてますます使用されています。バイオ燃料はガソリンやディーゼルと混合することも、専用のバイオ燃料車で使用することもできます。政府や自動車メーカーは、道路輸送による温室効果ガスの排出を削減するためにバイオ燃料の使用を推進しています。

航空および海洋バイオ燃料

航空業界と海洋業界は、炭素排出量を削減する手段としてバイオ燃料を研究しています。持続可能な航空および海洋バイオ燃料は、多くの場合、藻類や廃棄物原料から抽出され、環境への影響が少ない航空機や船舶の動力源として開発されています。

電動輸送におけるバイオエネルギー

電気自動車 (EV) の台頭により、バイオ電気の形でバイオエネルギーの機会が生まれました。バイオエネルギーは、EV 充電インフラ用の電力を生成するために使用でき、輸送部門の二酸化炭素排出量をさらに削減できます。

主要な市場の課題

原料の入手可能性と競争

世界のバイオエネルギー市場が直面している主な課題の 1 つは、バイオマス原料資源の入手可能性と競争です。エネルギー作物、農業残渣、林業廃棄物、有機廃棄物などのバイオマスは、バイオエネルギー生産の原料として使用されます。バイオエネルギーの需要が高まるにつれて、これらのバイオマス資源をめぐる競争が激化します。

この課題には、いくつかの要因が関係しています。

食料生産との競争バイオエネルギー用のエネルギー作物の栽培は、食料生産と競合する可能性があり、食料安全保障と土地利用紛争に関する懸念につながります。食料とバイオエネルギー作物の栽培のバランスをとることは、持続可能な土地管理慣行を必要とする複雑な課題です。

土地利用の変化バイオエネルギー原料の栽培の拡大は、森林伐採や生息地の破壊など、土地利用の変化につながる可能性があります。これらの変化は環境に悪影響を及ぼし、生物多様性の喪失につながる可能性があります。

資源の可用性バイオマス原料資源の可用性は地域によって異なり、季節変動の影響を受けます。バイオエネルギー施設への原料の一貫した信頼性の高い供給を確保することは、依然として物流と運用上の課題です。

持続可能な調達バイオマスの持続可能な調達は重要な懸念事項です。バイオエネルギー生産に伴う環境への影響を軽減するには、原料資源が環境に配慮した方法で収穫、輸送、処理されることが不可欠です。

これらの原料の課題に対処するには、持続可能なバイオマスサプライチェーンの開発、食料とバイオエネルギーの両方の生産を考慮した土地利用政策の実施、および高度な原料生産と物流に関する継続的な研究が必要です。

技術効率と費用対効果

バイオエネルギー変換技術の効率と費用対効果は、化石燃料と比較したバイオエネルギーの競争力に影響を与える重要な課題です。この課題に寄与する主な要因は次のとおりです。

エネルギー変換効率燃焼、ガス化、発酵などのバイオマスからエネルギーへの変換プロセスは、化石燃料ベースの技術に比べてエネルギー変換効率が低いことがよくあります。廃棄物を削減しながらバイオマスからのエネルギー収量を増やすことは、現在進行中の研究開発の優先事項です。

資本コストバイオ精製所やバイオマス発電所などのバイオエネルギー施設に関連する初期資本コストは、相当な額になる可能性があります。これらのコストを削減し、投資収益率を向上させることは、バイオエネルギー プロジェクトの経済的実現可能性にとって不可欠です。

原料物流バイオマス原料の収集、輸送、保管の物流は複雑でコストがかかる場合があります。サプライ チェーン ロジスティクスの最適化は、運用コストの削減に不可欠です。

技術革新効率性の向上、排出量の削減、コストの削減を実現する高度なバイオエネルギー変換技術を開発して商品化するには、継続的な研究と革新が必要です。

これらの課題に対処するには、研究開発への投資、技術革新を奨励する政策支援、バイオエネルギー バリュー チェーン全体を最適化するための業界関係者間の連携が必要です。

環境と持続可能性に関する懸念

バイオエネルギー部門は、環境と持続可能性への影響について厳しい監視を受けています。このカテゴリには、次のような課題があります。

土地利用と炭素排出エネルギー作物の栽培拡大は、土地利用の変化につながる可能性があり、森林破壊や泥炭地の排水により、植生や土壌に蓄積された炭素が放出されます。その結果、バイオエネルギーの温室効果ガス削減効果を打ち消す炭素排出が発生します。

生物多様性自然生息地をエネルギー作物のプランテーションに転換すると、生物多様性に悪影響を与える可能性があります。生態系の健全性と生物多様性を維持しながらバイオエネルギー生産を増やすことは、難しいバランスを取る行為です。

水の使用と水質バイオエネルギー用のバイオマス生産は水資源を圧迫する可能性があり、一部の地域では水不足や水質問題につながる可能性があります。

生態系サービスとの競合バイオエネルギー原料の栽培は、土壌保全、流域保護、野生生物生息地の保護など、他の生態系サービスと競合します。

これらの環境と持続可能性の懸念に対処するには、バイオエネルギー生産に対する厳格な持続可能性基準と認証制度の実装、および土地管理と作物の選択に関するベストプラクティスの推進が必要です。

政策と規制の不確実性

政策と規制の不確実性は、バイオエネルギー市場の成長と発展に大きな影響を与える可能性があります。この分野の課題は次のとおりです。

一貫性のないインセンティブバイオエネルギー生産に対する政府の政策やインセンティブの変更により、投資計画やプロジェクト資金調達が混乱し、業界の利害関係者の間で不確実性が生じる可能性があります。

土地利用政策土地利用、土地転換、バイオマス調達に関する政策は地域や国によって大きく異なる場合があり、一貫したサプライ チェーンや投資戦略を確立することが困難になっています。

環境規制厳格な環境規制はバイオエネルギー施設の許可や運用に影響を及ぼし、コストやプロジェクトのスケジュールが増加する可能性があります。

貿易障壁バイオマス原料やバイオエネルギー製品の国際貿易は、貿易障壁、関税、輸出制限の対象となる可能性があります。

これらの政策や規制の課題を克服するには、業界の利害関係者と政府が協力して、持続可能なバイオエネルギーの開発と投資を促進する安定した支援的な政策フレームワークを作成する必要があります。

他の再生可能エネルギー源との競争

バイオエネルギーこの分野は、風力、太陽光、水力など他の再生可能エネルギー源との競争に直面しています。この点に関する課題は次のとおりです。

コスト競争力一部の地域では、太陽光や風力技術のコストが下がり続けているため、他の再生可能エネルギー源の方がバイオエネルギーよりもコスト競争力がある場合があります。

エネルギー貯蔵バイオエネルギーは他の再生可能エネルギーのようなエネルギー貯蔵能力がないため、断続的な発電には適していません。

グリッド統合バイオエネルギーを既存のエネルギーグリッドに統合することは、専用のバイオマスサプライチェーンと施設が必要なため、技術的に難しい場合があります。

これらの課題に対処するために、バイオエネルギーの関係者は、効率の向上、コストの削減、ディスパッチ可能な発電や熱電併給アプリケーションなど、バイオエネルギーが独自の利点を提供できるニッチなアプリケーションの特定に重点を置く必要があります。

主要な市場動向

先進的なバイオ燃料とバイオガスへの関心の高まり

世界のバイオエネルギー市場における重要な傾向の 1 つは、先進的なバイオ燃料とバイオガスへの関心の高まりです。セルロース系エタノールや再生可能ディーゼルなどの先進バイオ燃料は、農業残渣、藻類、都市固形廃棄物などの非食品原料から生成されます。従来のバイオ燃料に比べて、エネルギー効率が高く、温室効果ガス排出量が少なく、食用作物との競合が少ないなど、いくつかの利点があります。世界中の政府や組織は、輸送部門の炭素排出量を削減するために先進バイオ燃料の開発と使用を推進しています。研究開発への投資は、生産プロセスの改善とコスト削減に重点を置いたこの分野のイノベーションを推進しています。

バイオエネルギー市場のもう 1 つの重要なセグメントであるバイオガスは、農業廃棄物、下水、食品廃棄物などの有機物の嫌気性消化によって生成されます。バイオガスは再生可能天然ガス (RNG) に変換したり、発電に使用したりできます。廃棄物からのメタン排出量の削減など、バイオガスの環境上の利点に対する認識が高まっており、バイオガス施設への投資につながっています。さらに、廃水処理場や埋立地でのバイオガス生産の拡大も、このセグメントの成長に貢献しています。

分散型エネルギーのためのバイオマス発電

分散型エネルギー生成のためのバイオマスの使用は、バイオエネルギー市場の顕著なトレンドとして注目を集めています。バイオマス発電所、特に小規模施設は、サービスが行き届いていないコミュニティに信頼性の高い電力を供給するために、農村部や遠隔地に配備されています。これらの分散型バイオマス発電システムは、農業残渣、林業廃棄物、エネルギー作物など、地元で見つかる原料資源を利用して発電します。これらは、エネルギーへのアクセスに貢献し、送電損失を減らし、農村部の経済発展を支援します。

さらに、分散型バイオマス発電は、分散型エネルギーシステムとマイクログリッドの概念と一致しており、グリッドの回復力を高め、集中型電源への依存を減らします。政府や国際機関は、普遍的なエネルギーアクセスを実現し、エネルギー貧困を削減する取り組みの一環として、分散型バイオエネルギーソリューションを推進しています。

バイオリファイナリーと循環型バイオエコノミー

バイオリファイナリーの概念は、バイオエネルギーの状況を再形成しています。バイオリファイナリーは、さまざまなバイオマス原料をバイオ燃料、生化学製品、バイオプラスチック、バイオベース材料などのさまざまなバイオベース製品に変換する施設です。これらは、リソースの利用を最適化し、廃棄物を削減し、循環型バイオエコノミーを促進するように設計されています。バイオリファイナリーは、バイオマス原料から最大限の価値を引き出し、環境への影響を最小限に抑えることで、持続可能なリソース管理に貢献します。

循環型バイオエコノミーへの移行には、農業、林業、化学などの既存の産業にバイオリファイナリーを統合して、廃棄物と温室効果ガスの排出を削減しながら付加価値のある製品を生み出すことが含まれます。この傾向は、化石資源への依存を減らし、より持続可能で循環的な経済に移行するための世界的な取り組みと一致しています。政府と民間企業は、バイオリファイナリー技術を進歩させ、循環型バイオ経済原則の採用を加速させるために、研究開発に投資しています。

バイオマス原料とバイオエネルギー製品の国際貿易

各国がバイオマスとバイオ燃料の持続可能な供給源を確保しようとしているため、バイオマス原料とバイオエネルギー製品の国際貿易は大幅に増加しています。木質ペレット、パーム核殻、農業残渣などのバイオマス原料は、再生可能エネルギー生産の需要を満たすために国際的に取引されています。これらの原料は、特にヨーロッパとアジアで、バイオエネルギー生成に使用できる地域に輸送されます。

さらに、バイオディーゼル、エタノール、バイオジェット燃料などのバイオエネルギー製品の国際貿易が拡大しています。先進的なバイオ燃料産業を持つ国は、輸入国の再生可能燃料義務を満たすために製品を輸出しています。この貿易は、再生可能エネルギーの目標を達成し、温室効果ガスの排出を削減するための国々間の協力を促進します。しかし、バイオマス原料の責任ある調達を確保することが重要な懸念事項となるため、持続可能性に関する疑問も生じます。

バイオマス変換における技術的進歩

バイオマス変換プロセスにおける技術的進歩は、世界のバイオエネルギー市場における重要なトレンドです。研究者や業界関係者は、バイオマスからエネルギーへの技術の効率と費用対効果を継続的に改善しています。たとえば、ガス化、熱分解、焙焼技術の進歩により、さまざまな形態のバイオマスをバイオ燃料や再生可能熱に変換することが容易になっています。

さらに、人工知能 (AI) とデータ分析をバイオエネルギー システムに統合することで、プラントの運用が最適化され、ダウンタイムが短縮され、全体的なパフォーマンスが向上しています。 AI を活用したソリューションは、バイオマス サプライ チェーンの監視、機器のメンテナンス ニーズの予測、燃焼またはガス化プロセスの最適化によるエネルギー収量の向上に役立ちます。

セグメント別インサイト

製品タイプ別インサイト

液体バイオ燃料セグメント

液体バイオ燃料の優位性は、輸送部門におけるその重要な役割と密接に結びついています。二酸化炭素排出量の削減と気候変動の緩和がますます重視される中、世界中の政府や産業界は、輸送の二酸化炭素排出量を削減するための実用的なソリューションとして、液体バイオ燃料に注目しています。これらのバイオ燃料は、既存の車両群や配送インフラにシームレスに統合できるため、より環境に優しい輸送へのスムーズな移行が促進されます。

液体バイオ燃料は、生産、配送、消費のための既存のインフラの恩恵を受けます。多くの国ではすでにバイオエタノールとバイオディーゼルの施設が確立されており、信頼性の高いサプライ チェーンと消費者のアクセスが確保されています。この既存のインフラにより、液体バイオ燃料が市場シェアを獲得し、バイオエネルギー部門を支配することが容易になりました。

原料に関する洞察

農業廃棄物セグメント

農業廃棄物をバイオエネルギーに利用することで、他の原料源と比較して環境への影響が大幅に軽減されます。この原料カテゴリは主に、通常は燃やされるか、廃棄されるか、畑で分解されるままにされる残留物で構成され、大気汚染、温室効果ガスの排出、および潜在的な土壌劣化の一因となります。農業廃棄物をバイオエネルギーに変換することで、これらの環境への悪影響が緩和され、炭素排出量が削減されます。

原料源としての農業廃棄物には、既存の農業慣行との互換性という独自の利点があります。作物の収穫中に現場で生成されるため、追加の土地利用、リソース、または専用の栽培努力は必要ありません。農家は、農業残渣の収集を既存の作物管理ルーチンに統合できるため、便利で費用対効果の高い原料オプションになります。

畑から農業廃棄物を収穫して除去すると、土壌の健康状態の改善に貢献できます。作物の残渣が地面に残っていると、病気や害虫が発生したり、次の植え付けシーズンが妨げられたりすることがあります。この廃棄物をバイオエネルギーに変換することで、農家は土壌の肥沃度を高め、合成肥料の必要性を減らし、より持続可能な農業に貢献できる可能性があります。

農業廃棄物は、嫌気性消化によるバイオガス生産、熱と電力を生成するためのバイオマス燃焼、セルロースエタノールなどのバイオ燃料生産など、さまざまなバイオエネルギー用途に利用できます。この汎用性により、農業廃棄物をさまざまなエネルギーニーズや地理的地域に適応させることができ、多用途で適応性の高い原料源となります。

地域別インサイト

2022年、世界のバイオエネルギー市場はヨーロッパが主導権を握ります。バイオエネルギー市場におけるヨーロッパのリーダーシップは、包括的かつ支援的な政策枠組みに大きく影響されています。欧州連合（EU）は、バイオエネルギーを含む再生可能エネルギー源を促進するさまざまな政策と規制を実施しています。再生可能エネルギー指令とバイオ燃料およびバイオマスに設定された持続可能性基準は、ヨーロッパのバイオエネルギー環境を形成する上で極めて重要な役割を果たしてきました。これらの政策は投資家に確実性を提供し、バイオエネルギープロジェクトの開発を奨励してきました。

ヨーロッパは、農業残渣、森林バイオマス、エネルギー作物、有機廃棄物など、さまざまなバイオマス原料資源の恩恵を受けています。原料の多様性により、固形バイオ燃料、バイオガス、バイオ電気など、さまざまな形態のバイオエネルギーを生産できます。ヨーロッパ諸国はこれらの資源を効率的に利用し、化石燃料への依存を減らしています。

ヨーロッパは、バイオエネルギー分野の技術革新の最前線に立っています。研究開発の取り組みと、公的および民間の投資が相まって、高度なバイオエネルギー変換技術の開発につながっています。これらの技術革新により、バイオエネルギー生産の効率が向上し、排出量が削減され、この分野の全体的な持続可能性が向上しました。

ヨーロッパ諸国は、持続可能性と環境管理に強く取り組んでいます。この取り組みはバイオエネルギー分野にも及び、持続可能性の基準と認証システムが厳格に施行されています。欧州のバイオエネルギー プロジェクトは厳格な持続可能性基準を順守しており、責任あるバイオマス調達、土地利用慣行、温室効果ガス排出削減を確実にしています。

最近の動向

• 2023 年 6 月カナダの天然資源大臣は、サスカチュワン州キャロット リバーの新しいバイオ精製所のために、BC バイオカーボンとダンクリー ランバー社の合弁会社である BioLesna Carbon Technologies LP に 1,000 万ドルの寄付を発表しました。
• 2023 年 6 月オーストラリアのビクトリア州政府は、ビクトリア州でこれまでで最大のバイオエネルギー投資となる 800 万ドルのバイオエネルギー ファンドを発表しました。このファンドは、同地域のバイオエネルギー容量を大幅に増強することを目的としています。この基金は 24 件のプロジェクトを支援し、食用油、乳製品の余剰、野菜の切れ端などの農業および食品生産廃棄物が電気、熱、ガス、または液体燃料に変換されることを保証します。

主要な市場プレーヤー

• Archer Daniels Midland Company (ADM)
• POET, LLC
• Green Plains Inc.
• EnviTec Biogas AG
• Drax Group plc
• Strabag SE
• Pinnacle Renewable Energy Inc.
• Enerkem Inc.
• Fortum Oyj
• 日立造船株式会社