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takumi296's diary

技術士・匠習作の考へるヒント

今のところ地熱発電にはあまり期待しない方がよい

メルマガ:ダイヤモンド・オンライン
16/9/28号に以下の記事がありました。

diamond.jp

正直言って、現在の地熱発電は効率が悪過ぎます。

エネルギー庁が公表している資料から蒸気量と発電量の比から、日本の地熱発電所の平均発電熱効率を求めることができます。その効率はなんと、15~20%の範囲です。このため発電量の4倍以上の熱が地上に放出されます。殆どの地熱発電所は山中にありますから、冷却手段は冷却塔を用いるしかありません。大規模なものを作ると、周辺が蒸し暑くなるでしょう。

また、これは原因不明ですが、ほぼ全ての蒸気井戸は数年で出力が落ちます。ですから、どこの地熱発電所でも、数年毎に補充井の掘削を実施を実施しています。平均して 3.1年に 1 本の頻度で掘削しているようです。しかし、その補充井を掘削したとしても、ほとんどの発電所が所定の出力を維持できていません。実際、年間発電電力量は2012年のエネルギー白書によると1997年の37.57億kWhをピークに2010年には26.32億kWhと30%低下しています。

なにしろ、今では地熱発電所を観光名所にして副収入をあてにしています。

政府の予算も、1985年をピークに2003年には予算ゼロまで落ちました。

よく、地熱発電のデメリットとして、設置場所が国立公園の中になる場合が多く、制約条件が厳しいと言います。しかし、そんなことより、今の技術では効率の悪さと、出力低下を何とかしないと大きく普及させるのは難しいのです。国立公園内に設置されるのは、水力発電のダムなども同じです。

私は、日本で地熱発電を普及させるなら「高温岩体発電」しかないと思っています。
これは、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方法です。この方法なら、温泉と競合もしません。


日本の場合は、この温泉との競合が一番のネックになっているのです。ようするに、地熱発電ができるところは、温泉地帯です。発電用に蒸気をどんどん使えば温泉が枯渇するのではないかという不安です。これを回避するには、地下の水(温泉?)を使わない、「高温岩体発電」しかないと思います。

要するに、地下の熱源で注水した水を蒸気に変える訳ですから、これなら温泉も枯渇しないでしょう。もちろん、成分に影響が出るか出ないかは、今のところ分かりません。

www.enecho.meti.go.jp

ただ、「高温岩体発電」は、今のところ技術的に確立されていません。

現時点の課題として「地震の誘発」と「注入水の確保困難」も指摘されています。
スイスのバーゼルでの事例では注水により地震が誘発され、その地震により約900万ドルの物的損害が発生しています。この事故では、プロジェクトは中止され開発企業の社長が起訴され裁判にかけられました。加えて、注入した水の回収率は80%以上でなければ実用化に影響が出るとされています。

 

地熱発電は、太陽光や風力と異なり、24時間稼働可能です。メンテナンスを除けば、常に発電できる自然エネルギーは、水力と地熱だけです(細かなものは除きます)。

国内の地熱発電所は、70%程度の稼働率です。先進国では、電気は常に必要です。天気の良い時だけ、工場を動かすという訳には行きません。風力も同じです。ですから稼働率の高さは地熱の魅力です。

しかし、詳しく調べて行くと、やはり問題は山積みです。

何とか、この問題を解決できる技術を考え出し、日本のエネルギー状況を明るく変えて欲しいと思っています。