前回、バイオマス技術全般について取りあげました。
前回記事：【特許銘柄／バイオマス関連１】バイオマス技術の特許出願動向から選定した主要企業１０選
今回はこの中でさらにバイオマス発電に絞ってみていきます。
バイオマス発電の開発に関わる有望な企業はどこなのか？
特許出願件数から探ってみました。
結論（簡易版）は以下の通りです。
＜特許銘柄TOP10＞（2000年-2023年）（非上場を含む）
| 1 | 三菱重工業 【7011】 |
| 2 | 日本製鉄 【5401】 |
| 3 | ＪＦＥスチール 【5411】 |
| 4 | ＩＨＩ 【7013】 |
| 5 | 東芝 |
| 6 | 三菱日立パワーシステムズ （現三菱パワー） |
| 7 | ＪＦＥエンジニアリング |
| 8 | 太平洋セメント 【5233】 |
| 9 | 電力中央研究所 |
| 10 | 日立製作所 【7012】 |
ただし、上記結論は特許検索条件などによって変わってくるものです。詳細については下記をご確認ください。
１．本評価の概要
本評価は特許情報に基づき、対象技術の開発に関わる銘柄（本サイトでは「特許銘柄」と呼びます。）を客観的に導き出そうとするものです。
本評価については以下の記事で紹介しています。
【開発力評価メソッド】特許出願に関する情報から技術開発に関わる銘柄を評価
簡単に説明すると、以下の考え方に基づいています。
① 開発開始時期：最初の出願が古い→早くから開発に着手（古いほど評価高い）
② 開発継続性：出願が継続→技術開発が続いている（継続するほど評価高い）
③ 開発成果：出願件数が多い→開発成果が出ている（成果が多いほど評価高い）
すなわち、どこよりも早くから出願され（①）、毎年出願されていて（②）、その件数が多い（③）ほど、評価される銘柄だと考えます。
これらは、技術開発によって技術課題を解決する道筋が見えると、その成果が特許出願されるという前提に立っています。
本サイトでは個々の特許は評価対象にしていません。
本サイトは特許出願件数を指標にして技術を生み出し続ける力（開発力）を評価するものです。
＜注意点＞
特許出願件数に基づく企業の開発力の評価には以下の問題点がありますので十分にご注意ください。
・単に出願件数が多いだけの企業を過大評価することがあります。
・個々の特許を評価対象としていないので、価値の高い技術や特許を保有する企業を過小評価することがあります。
・現実には開発成果が特許出願されない場合があります。
・対象技術が特許出願された場合であっても、特許検索において情報漏れが生じることがあります。
・特許検索において対象技術との関連性の低いノイズ情報を拾ってしまうことがあります。
・対象技術の市場性や対象企業における影響は別個判断が必要です
（まとめると、ざっくりとした評価であり、間違いもあります、ということです。）
２．特許銘柄の評価方法
２.１ 評価対象
バイオマス発電に関連する技術が対象です。
２.２ 特許検索ツール
特許情報プラットフォーム（J-PlatPat）
２.３ 検索条件
文献種別：国内文献
検索キーワード：
検索項目（ⅰ） 請求の範囲「バイオマス バイオ燃料 炭化物」
検索項目（ⅱ） 請求の範囲「発電 燃焼 炉」
検索条件：検索条件（ⅰ）AND 検索項目（ⅱ）
日付指定：出願日 20000101～20231231
３．特許銘柄の評価結果
３.１ 期間別の出願件数の推移
2000年～2007年、2008年～2015年、2016年～2023年の３つの区間に分けました。
各期間における総出願人数と総出願件数は以下の通りです（出願人数は筆頭出願人のみカウント）。
時間経過とともに出願人数は減少していますが、出願件数は直近で増加しています。
各期間の出願件数上位企業は以下の通りです。
（１）2000年～2007年
出願人数606のうちの上位5社の推移です。
上図の出願件数を企業ごとに平均化したのが下の表１です。
＜表１＞
| 三菱重工業 | 10 件/年 |
| 新日鐵住金 | 5.0 件/年 |
| 明電舎 | 4.8 件/年 |
| ＩＨＩ | 4.0 件/年 |
| 東芝 | 3.9 件/年 |
（２）2008年～2015年
出願人数591のうちの上位5社の推移です。
上図の出願件数を企業ごとに平均化したのが下の表２です。
＜表２＞
| 三菱重工業 | 5.9 件/年 |
| ＪＦＥスチール | 5.4 件/年 |
| 新日鐵住金 | 4.4 件/年 |
| ＪＦＥエンジニアリング | 4.3 件/年 |
| 東芝 | 3.4 件/年 |
（３）2016年～2023年
出願人数576のうちの上位5社の推移です。
上図の出願件数を企業ごとに平均化したのが下の表３です。
＜表３＞
| 三菱日立パワーシステムズ（現三菱パワー） | 4.4 件/年 |
| 三菱重工業 | 4.0 件/年 |
| 日本製鉄 | 3.5 件/年 |
| 太平洋セメント | 2.9 件/年 |
| アルセロールミタル | 2.6 件/年 |
（４）出願上位企業の推移
下の表４は表１～表３をまとめたものです。
＜表４＞
| 2000年～2007年 | 2008年～2015年 | 2016年～2023年 | |
| 1 | 三菱重工業 （10 件/年） |
三菱重工業 （5.9 件/年） |
三菱日立パワーシステムズ（現三菱パワー） （4.4 件/年） |
| 2 | 新日鐵住金 （5.0 件/年） |
ＪＦＥスチール （5.4 件/年） |
三菱重工業 （4.0 件/年） |
| 3 | 明電舎 （4.8 件/年） |
新日鐵住金 （4.4 件/年） |
日本製鉄 （3.5 件/年） |
| 4 | ＩＨＩ （4.0 件/年） |
ＪＦＥエンジニアリング （4.3 件/年） |
太平洋セメント （2.9 件/年） |
| 5 | 東芝 （3.9 件/年） |
東芝 （3.4 件/年） |
アルセロールミタル （2.6 件/年） |
３.２ 全対象期間での出願件数
下図は全対象期間における出願件数上位10社です。
各期間における出願件数の平均値を結んだ線であらわしています。
全期間にわたって減少傾向の企業（三菱重工、日本製鉄、東芝、IHI、日立製作所）、2008年-2015年に出願件数を増加させてその後に減少させた企業（JFEスチール、JFEエンジニアリング、電力中央研究所）、全期間にわたって増加傾向の企業（三菱日立パワーシステムズ（現三菱パワー）、太平洋セメント）に分けられます。
各期間の平均出願件数を下の表5にまとめました。
全期間におけるトータル出願件数が多い順に上から表示しています。
括弧内のパーセントは他社を含めた総出願件数に対する割合です。
＜表５＞
| 平均出願件数 | ||||
| 2000年-2007年 | 2008年-2015年 | 2016年-2023年 | ||
| 1 | 三菱重工業 | 9.6 件/年 (5.5%) |
5.9 件/年 (3.7%) |
4 件/年 (1.5%) |
| 2 | 日本製鉄 | 5.0 件/年 (2.9%) |
4.4 件/年 (2.8%) |
3.5 件/年 (1.3%) |
| 3 | ＪＦＥスチール | 2.4 件/年 (1.4%) |
5.4 件/年 (3.4%) |
1.5 件/年 (0.6%) |
| 4 | ＩＨＩ | 4.0 件/年 (2.3%) |
1.9 件/年 (1.2%) |
2.0 件/年 (0.8%) |
| 5 | 東芝 | 3.9 件/年 (2.2%) |
3.4 件/年 (2.1%) |
0.4 件/年 (0.1%) |
| 6 | 三菱日立パワーシステムズ（現三菱パワー） | 0.0 件/年 (0.0%) |
2.1 件/年 (1.3%) |
4.4 件/年 (1.7%) |
| 7 | ＪＦＥエンジニアリング | 1.1 件/年 (0.6%) |
4.3 件/年 (2.7%) |
1 件/年 (0.3%) |
| 8 | 太平洋セメント | 0.5 件/年 (0.3%) |
2.0 件/年 (1.3%) |
2.9 件/年 (1.1%) |
| 9 | 電力中央研究所 | 1.5 件/年 (0.9%) |
2.5 件/年 (1.6%) |
1.3 件/年 (0.5%) |
| 10 | 日立製作所 | 2.6 件/年 (1.5%) |
1.5 件/年 (1.0%) |
1.1 件/年 (0.4%) |
次に、上表に示されるデータを上記１の考え方に照らしてみます。
①開発開始時期
9社（三菱日立パワーシステムズ（現三菱パワー）以外）が2000年-2007年には出願しています。
②開発の継続性
全10社が出願を継続しています（三菱日立パワーシステムズ（現三菱パワー）は2008年-2015年から出願継続）。
③開発成果
三菱重工業の出願件数が最多です。次が日本製鉄です。
トータル出願件数は以下の通りです。
＜表６＞
| 三菱重工業 | 156 件 |
| 日本製鉄 | 103 件 |
| ＪＦＥスチール | 74 件 |
| ＩＨＩ | 63 件 |
| 東芝 | 61 件 |
４ まとめ：特許銘柄TOP10
表5に基づく評価は以下の通りです。
①開発の開始時期・・・9社（三菱日立パワーシステムズ（現三菱パワー）以外）が早期から出願しています。
②開発の継続性・・・10社の継続性が確認されます。
③開発成果・・・三菱重工業がリードしています。
上記①の観点だと9社（三菱日立パワーシステムズ以外）が評価できます。
上記②の観点だと全10社が評価できます。
上記③の観点も含めると相対的に三菱重工業の開発力が高いです。
これらをまとめると以下の通りです。
＜表７＞
| 出願情報 | ||||
| ①開始時期 | ②継続性 | ③成果 | ||
| 1 | 三菱重工業 【7011】 | 〇 | 〇 | 156 件 (3.3%) |
| 2 | 日本製鉄 【5401】 | 〇 | 〇 | 103 件 (2.2%) |
| 3 | ＪＦＥスチール 【5411】 | 〇 | 〇 | 74 件 (1.6%) |
| 4 | ＩＨＩ 【7013】 | 〇 | 〇 | 63 件 (1.3%) |
| 5 | 東芝 | 〇 | 〇 | 61 件 (1.3%) |
| 6 | 三菱日立パワーシステムズ | 〇 | 52 件 (1.1%) |
|
| 7 | ＪＦＥエンジニアリング | 〇 | 〇 | 49 件 (1.0%) |
| 8 | 太平洋セメント 【5233】 | 〇 | 〇 | 43 件 (0.9%) |
| 9 | 電力中央研究所 | 〇 | 〇 | 42 件 (0.9%) |
| 10 | 日立製作所 【7012】 | 〇 | 〇 | 42 件 (0.9%) |
上記①の〇は2000年～2007年に出願が確認されたもの
上記②の〇は出願の継続性が確認されたもの
上記③成果の割合は総出願数に対するもの
５．ご参考
以下、個々の特許出願明細書中の記載などを参考に技術情報を整理しました。
５.１ バイオマス発電とは？火力発電と何が違うのか。
バイオマス発電は、燃料となる有機資源を燃やして蒸気をつくりタービンを回すということで、仕組み自体は火力発電と基本的に同じです。
ただし、いくつかの点で違いがあります（表８）。
＜表８＞
| バイオマス発電 （木質チップ、稲わら、家畜ふん、廃食油など） |
火力発電 （石炭・石油・天然ガス） |
|
| 燃料 | 木質ペレット、間伐材、稲わら、食品廃棄物など生物由来の有機資源 | 化石燃料（石炭・石油・天然ガス） |
| CO₂排出 | 燃焼時にCO₂を排出するが、植物成長過程で吸収したCO₂と相殺されカーボンニュートラルとみなされる | 燃焼時にCO₂を排出し、再吸収されないため正味の排出源となる |
| 資源特性 | 再生可能（植物は再び育つ）ただし収集・加工コストが高い | 埋蔵量有限で再生不可 |
| エネルギー効率 | 発電効率はやや低め（20～30％程度） | 最新石炭火力は40％超、天然ガスコンバインドサイクルは60％近い |
| 政策的扱い | 再エネに分類され、FIT制度などの支援対象 | 脱炭素の観点で規制対象となることが多い |
| 供給安定性 | 燃料収集や輸送に依存（地域偏在） | 国際資源市場に依存（石油・LNG輸入） |
上表に基づくと、
・燃料が再生可能かどうか
・CO₂排出の取扱い（カーボンニュートラルという扱いとするか、CO₂増加という扱いにするか）
がバイオマス発電の存在意義に関わる相違点だと言えそうです。
５.２ わざわざバイオマス発電に注力する意味はあるのか？
表８では、バイオマス発電は化石燃料による火力発電に比べて発電効率が低いですし、燃料の供給が不安定です。
わざわざバイオマス発電をおこなう意味があるのか、という疑問も出てきます。
これについては、エネルギー資源としての性質の違いや環境政策上の背景が理由として挙げられそうです（以下）。
・脱炭素政策との整合性
2050年カーボンニュートラル目標の達成に向け、化石燃料依存を減らす必要がある。
バイオマスは再エネに分類され、政策的に支援を受けやすい。
・エネルギー安全保障
日本の化石燃料は輸入依存度が高い。
バイオマスなら国内資源を活用でき、地方の林業・農業とも結びつく。
・廃棄物利用・地域振興
農林業の副産物、食品廃棄物などをエネルギーに転換できる。
地域の新たな産業・雇用を生む。
まとめると、
火力発電は効率が高く安定している一方でCO₂大量排出や資源輸入依存が問題だと言えます。
これに対し、バイオマス発電は規模では火力に劣るけれど再エネ・廃棄物利用・地方活性化という付加価値があり、政策的にも優遇されているため注力する価値があると考えることができます。
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＜出典、参考＞
・特許情報プラットフォーム（https://www.j-platpat.inpit.go.jp/）にて公開されている情報
・資源エネルギー庁
https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/biomass.html
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