グループ6「エネルギーをみんなに、そしてクリーンに」のノアです。

今回は地熱発電について紹介します。

地球(ちきゅう)の熱(ねつ)は、内部(ないぶ)で生成(せいせい)されており、内部からのエネルギーはそのまま地表(ちひょう)から伝導(でんどう)され、大気圏外(たいきけんがい)に放出(ほうしゅつ)されます。地熱(ちねつ)や地中熱(ちちゅうねつ)は、①その流(なが)れの一部(いちぶ)が熱水(ねっすい)として地層内(ちそうない)にとじこめられた資源(しげん)、②温水(おんすい)として噴(ふ)き出(だ)している資源、③地表から直接大気に放出されている資源を利用(りよう)しています。1つ目は、地熱(ちねつ)発電(はつでん)や高温(こうおん)の熱水利用に使用(しよう)され、2つ目は浴用(よくよう)などの中低温(ちゅうていおん)の熱水利用に利用され、3つ目は建物(たてもの)の冷暖房(れいだんぼう)などヒートポンプを用いた資源利用をしています。

地熱発電

地熱発電には、主(おも)に熱水として地層内にとじこめられた資源を利用しています。熱水を取り出して低温部に移(うつ)すことによりエネルギーを取り出すことができ、その熱(ねつ)エネルギーは、タービンで機械(きかい)エネルギーに変換(へんかん)され、発(はつ)電機(でんき)で電気(でんき)エネルギーになります。

地熱発電には、大きく二つの方法があります。

フラッシュ方式

地下(ちか)の熱水の貯留層(ちょりゅうそう)から約200～350℃の蒸気(じょうき)と熱水を取り出し、蒸気と熱水を分離(ぶんり)した後、その蒸気でタービンを回して発電する方式です。

バイナリ方式

一般的(いっぱんてき)に80～150℃の中高温熱水や蒸気を熱源(ねつげん)として沸点(ふってん)の低(ひく)い別(べつ)の流体(りゅうたい)を加熱(かねつ)し、蒸発(じょうはつ)させてタービンを回して発電する方式です。

メリットとデメリット

メリット

CO₂をほとんど出さずにエネルギーを作り出すことができます。また、地下の地熱エネルギーを使うため、化石(かせき)燃料(ねんりょう)のように枯(こ)渇(かつ)する心配(しんぱい)がなく、長期(ちょうき)にわたる供給(きょうきゅう)が期待(きたい)されます。発電量が昼夜(ちゅうや)、年間(ねんかん)で変動(へんどう)することもなく、安定した発電量を得ることもできます。

デメリット

発電(はつでん)設備(せつび)を作るための調査(ちょうさ)や開発(かいはつ)にとても時間(じかん)とコストがかかります。また、発電に適(てき)した場所(ばしょ)が国立(こくりつ)公園(こうえん)や温泉(おんせん)などの施設(しせつ)が点在(てんざい)する地域(ちいき)と重(かさ)なるため、地元(じもと)関係者(かんけいしゃ)との調整(ちょうせい)が必要(ひつよう)となります。

地熱発電に用いられている熱水や蒸気の温度は高温ですが、熱水利用としては中低温で温泉として浴用に用いられるまで、段階的(だんかいてき)に熱水を無駄(むだ)なく有効(ゆうこう)に利用することができます。たとえば、浴用だけでなく、高い温度を必要とする野菜(やさい)や木材(もくざい)の乾燥(かんそう)から低い温度での土壌(どじょう)暖房(だんぼう)や魚(さかな)の養殖(ようしょく)などさまざまな温度(おんど)範囲(はんい)で利用できます。生活(せいかつ)で熱を必要とする場面(ばめん)や、農業(のうぎょう)、漁業(ぎょぎょう)、工業(こうぎょう)などさまざまな分野(ぶんや)で熱水を活用することが可能(かのう)です。しかし、地熱発電所で分離された温水はまだ有効利用されていないため、この熱を少(すこ)しでも利用することができれば、より有効な熱水の利用が可能となります。

参考

  1. https://www.enecho.meti.go.jp/category/resources_and_fuel/geothermal/explanation/development/about/
  2. https://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saiene/renewable/geothermal/index.html
  3. https://www.sbenergy.jp/study/illust/geothermal/
  4. 當舎利行　内田洋平『トコトンやさしい地熱発電の本』日刊工業新聞社2012

単語リスト

地熱：Geotermico

地熱発電：Generazione di energia geotermica

熱水：Acqua calda

貯留層：Serbatoio

温泉：Sorgenti termali