「地熱発電」が日本で開発されない理由とは?
 再生可能エネルギーの固定価格買取制度が7月にスタートして以来、大手企業による本格参入が続々と進んでいる。なかでも24時間安定して電力を供給できる地熱発電は魅力的な発電方法だが、1999年の八丈島地熱発電所の開設以来、1ヵ所も新設されていない。何が日本の地熱発電開発の妨げになっているのか?

 ひとつには、近隣の温泉地との軋轢がある。地熱発電所の近くには温泉街があるケースが多く、地熱発電の影響で源泉が枯れるのではという懸念が、温泉旅館の反対につながっている。「しかし、地熱発電で利用する熱水の層と、温泉で使用する温水の層では深度が異なるので、両方の層が干渉し合って温泉に影響が出る可能性は極めて低いです」(弘前大学・北日本新エネルギー研究所の村岡洋文教授)

 また、地熱発電に最も適した比較的浅い深度にある150度以上の熱水源の82%が国立公園の開発規制区域に存在することも大きな理由で、環境保護派の反対運動も起きている。しかし、こうした意見には別府大学准教授の阿部博光氏が次のように反論する。

Geothermal energy

 「発電所が公園内のすべてを占有することはないのだから、人が簡単には立ち入れない区域に限って設置を許可すべきです。それに、環境保護をいうなら、二酸化炭素をほとんど出さない地熱発電は温暖化対策にもなる。また、後世に負の遺産を残さない。中長期的に見れば、地域の生態系を守ることにもつながるんです」

 今年に入ってようやく政府が国立・国定公園内での地熱発電の候補地の検討に入ったという報道も一部であったが、具体的な導入目標については、資源エネルギー庁新エネルギー対策課は「特にありません」という。

 前出の村岡教授は「地熱の可能性に目覚めた海外では、過去5年で地熱による発電量が20%も上昇している」と指摘した上で、日本の問題点を次のように語る。

 「アメリカはオバマ大統領の着任以降、400万ドルを投資して地熱発電技術の研究を進めています。脱原発を宣言したドイツは、地熱資源が乏しいにもかかわらずEGS(地熱発電の新技術)を推進している。だが、技術も資源もある日本は、一向に方向性が定まらない。これは役人や総理大臣がコロコロ代わるという理由もありますが、エネルギーに対する国民的な意識の低さも映しているように思います」

 原発神話が崩壊し、化石燃料が有限ならば、再生可能エネルギーの導入は不可避のはず。

 「再生可能エネルギーはあまねく存在しているので、それを活用するには、これまでのように巨大な火力発電所や原子力発電所をドカンと1ヵ所に造ればよいというものではない。条件に恵まれた複数地域に、ひとつひとつは小ぶりでも、たくさんの施設を造る必要がある。この点に関しては政治だけでなく、私たち生活者が“受け入れる”という意識の改革も必要なのです」(村岡教授)

 多くの地域が当事者になれば、電力問題は他人事ではなくなる。最後に村岡教授が語る。

 「もし日本が本気で地熱発電の開発を進めれば、2050年までに地熱だけで25%の電力を賄うこともできる。そしてほかの再生可能エネルギーを併用することで脱原発を実現することも可能です。今世紀の終わりにはEGSも含めた地熱発電で全電力の半分を賄うことも夢ではない」

 地熱発電のスムーズな開発推進に期待したい。(週プレNEWS 8月7日 取材・文/戎小次郎)

 地熱発電とは?
 地熱発電とは、地熱(主に火山活動による)を用いて行う発電のことである。再生可能エネルギーの一種であり、ウランや石油等の枯渇性エネルギーの価格高騰や地球温暖化への対策手法となることから、エネルギー安全保障の観点からも各国で利用拡大が図られつつある。地熱によって生成された天然の水蒸気をボーリングによって取り出し(最初から蒸気の場合と、高温・高圧の熱水を減圧沸騰させて蒸気を得る場合がある)、その蒸気により蒸気タービンを回して機械的エネルギーに変換し、発電機を駆動して電気を得る。太陽の核融合エネルギーを由来としない数少ない発電方法のひとつである。

 地熱発電は探査・開発に比較的長期間を要し、探査した結果地熱利用がかなわない場合もあり、火山性の自然災害に遭遇しやすいリスクもある。しかし、平成24年の買取価格42円決定、規制緩和などにより、地熱資源の利用が増える。日本各地で小規模地熱発電導入調査が始まっている。

 特に、地熱発電は、運転に際して温暖化の原因となると指摘されているいわゆる温室効果ガスの発生が火力発電より少ない点、燃料を必要としない点、燃料の枯渇や高騰の心配が無い点で、優れたエネルギー源とされる。

 また再生可能エネルギー(自然エネルギー)の中でも、安定的な出力が期待できない太陽光発電や風力発電とは異なり、需要に応じて安定した発電量を得られる地熱発電は、ベースロード電源(英語版)として利用可能である。地球全体でみた資源量も大きく(再生可能エネルギー)、特に日本のような火山国においては大きなポテンシャルを有すると言われる。近年の枯渇性燃料の高騰によってコスト的にも競争力が増し、見直されつつある。

 だが、これだけ地熱や海流など再生可能エネルギーが豊富であるにもかかわらず、日本で普及が進まないのは国民の意識が低いことも一因である。不景気で温泉宿もつぶれるところがあると聞く。ならば土地を電力会社に譲り、地熱発電を行い、温泉街の電力に使えばエネルギーの地産地消ができて大変効率がよいと思うのだが、複雑な利権を主張して、建設できないのであろう。まずは公益が優先されるべきだ。やはり国民の意識が低いと言わざるを得ない。

 日本に最適“バイナリーサイクル方式”
 地熱発電の方式にも、その場所にあった、さまざまな方式がある。現在利用されている地熱発電では、主にドライスチーム、フラッシュサイクル、バイナリーサイクルの3つの方式が用いられている。この他、熱水・蒸気資源が無くても発電できる高温岩体発電が研究されている。高温の温泉が多い、日本に適したものに”バイナリーサイクル方式”がある。

 ドライスチーム方式: 蒸気発電を行う場合、蒸気井から得られた蒸気が殆ど熱水を含まなければ、簡単な湿分除去を行うのみで蒸気タービンに送って発電スチーム(dry steam)式と呼ぶ。日本での実施例に松川地熱発電所や八丈島発電所などがある。

 フラッシュサイクル方式: 得られた蒸気に多くの熱水が含まれている場合、蒸気タービンに送る前に汽水分離器で蒸気のみを取り分ける必要がある。これをシングルフラッシュサイクルという。日本の地熱発電所では主流の方式である。
 蒸気を分離した後の熱水を減圧すれば、更に蒸気が得られる。この蒸気をタービンに投入すれば、設備は複雑となるが、出力の向上及び地熱エネルギーの有効利用が可能となる。これをダブルフラッシュサイクルという。日本では八丁原発電所及び森発電所で採用されている。
 更に、ダブルフラッシュサイクルで蒸気を取り出した後の熱水を更に減圧して蒸気を取り出すトリプルフラッシュサイクルも存在する。ダブルフラッシュサイクルよりも設備は更に複雑となるが、出力の向上に伴うメリットは小さく、ニュージーランドなどに少数の例があるのみである。

 バイナリーサイクル方式: 地下の温度や圧力が低いため地熱発電を行うことが不可能であり、熱水しか得られない場合でも、アンモニアやペンタン・フロンなど水よりも低沸点の媒体(これを低沸点流体という)を、熱水で沸騰させタービンを回して発電させることができる場合がある。これをバイナリー発電(binary cycle)という。
 温泉発電(温泉水温度差発電) 直接入浴に利用するには、高温すぎる温泉(例えば70~120℃)の熱を50℃程度の温度に下げる際、余剰の熱エネルギーを利用して発電する方式である。熱交換には専らバイナリーサイクル式が採用される。 発電能力は小さいが、占有面積が比較的小規模ですみ、熱水の熱交換利用するだけなので、既存の温泉の源泉の湯温調節設備(温泉発電)として設置した場合は、源泉の枯渇問題や、有毒物による汚染問題、熱汚染問題とは無関係に発電可能な方式である。
 地下に井戸を掘るなどの工事は不要であり確実性が高く、地熱発電ができない温泉地でも適応可能であるなどの利点がある。 日本ではイスラエルのオーマット社製のペンタンを利用した発電設備が八丁原発電所で採用されている。発電設備1基あたりの能力は2000kW(BWR-4型原発のおよそ400分の1の定格で一般家庭に換算して数百世帯から数千世帯分の需要を賄う)で、設置スペースは幅16メートル、奥行き24メートルとコンビニエンスストア程度の敷地内に発電設備が設置されている。朝日新聞の報道によれば、日本国内にはバイナリー発電に適した地域が多く、全国に普及すれば原子力発電所8基に相当する電力を恒久的に賄うことが可能であるとの経済産業省の見解がある。

 高温岩体発電方式: 天然の熱水や蒸気が乏しくても、地下に高温の岩体が存在する箇所を水圧破砕し、水を送り込んで蒸気や熱水を得る高温岩体発電(hot dry rock geothermal power; HDR)の技術も開発されている。地熱利用の機会を拡大する技術として期待されている。既存の温水資源を利用せず温泉などとも競合しにくい技術とされ、38GW以上(大型発電所40基弱に相当)におよぶ資源量が国内で利用可能と見られている。

 多くの技術的課題は解決している。2000年から、2年間実証実験、発電が実施された。 また現在の技術ならばコストも9.0円/kWhまで低減する可能性が指摘されている。2008年には、googleがベンチャー企業等に1000万ドルを出資して話題になった。2010年時点では、オーストラリアのジオダイナミクス社により7万5000kWの大規模な高温岩体地熱発電プラントの建設が進められている。

 マグマ発電方式: さらに将来の構想として、マグマだまり近傍の高熱を利用するマグマ発電の検討が行われている。開発に少なくとも50年はかかると言われるが、潜在資源量は60億kW(6000GW)におよぶ[3]と見積もられ、これを用いると日本の全電力需要の3倍近くを賄えるだろうと言われている。(Wikipedia)

参考HP Wikipedia:地熱発電 Yhoo!週プレnewsh海外では普及が進む「地熱発電」が日本で開発されない理由とは?i

地産地消のエネルギー革命 (PHP新書)
クリエーター情報なし
PHP研究所
東京で地熱発電 (地熱資源大国ニッポン)
クリエーター情報なし
並木書房

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