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地熱発電の仕組みと特徴について
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地熱発電とは?ネオ・コーポレーション電力コラム

 

風によって風車を回して電気をつくる風力発電、石炭や石油などを燃料とするボイラーでつくった蒸気がタービンを回して電気をつくる火力発電、そして地中から噴出する天然の蒸気を利用して電気をつくるのが地熱発電です。
地熱発電は、地下のマグマの熱エネルギーを利用して発電します。地上で降る雨が地下の高温マグマ層まで浸透すると、マグマの熱によって蒸気になり地下付近に溜まります。井戸などを掘ることでこの高温の蒸気を取り出し、タービンを回すことで発電するのが、地熱発電のしくみとなります。

地熱発電には、主にフラッシュ方式とバイナリ方式と呼ばれる二つの方法に分かれます。フラッシュ方式は、地下にある熱水の貯留層から鋼管杭で蒸気を取り出し、タービンを回すことで発電する方式で、地下から200℃以上の高温の熱水をくみ上げられる場合に適しています。発電に使われた後の蒸気は、冷却塔で冷やすことにより水になります。
バイナリ方式は、沸点の低い別の流体を熱水で温めて作りだした蒸気によってタービンを回すことで発電する方式です。既にある温泉熱や温泉井戸などを活用する方式で、まだまだ導入の余地があります。新たに地下を掘り起こす必要もないため、環境に優しい発電方法といえるでしょう。地下から汲み上げられる熱水の温度も100℃くらいが目安で、既存の温泉施設などに発電施設を追加建設することが可能です。

地熱発電のメリットは、二酸化炭素をほとんど排出することなくエネルギーを作り出すことができる点や、地下のマグマの熱エネルギーを利用するため、エネルギー源が枯渇することがない点。そして太陽光発電や風力発電のような他の発電方法と違って、発電量が変動することもないため、安定した発電量を得られる点も大きなメリットです。日本は環太平洋火山帯に位置するため、豊富な地熱資源に恵まれています。
反対に、デメリットは発電設備を作るための調査や開発に大変な時間とコストがかかるところにあります。豊富な地熱資源に恵まれているにもかかわらず、時間とコストの面で、なかなか地熱発電設備の導入が進まず、その恩恵を最大限に活かせていません。地熱発電に適した場所は、火山近くの平坦な土地です。断層付近である北海道、北陸、東北、九州などが候補となります。なかなか新たな地熱発電設備は進んでいない現状ですが、打開策の研究と、今後の発展に大きな期待が寄せられています。