マグマ起源の流体を利用する次世代の地熱発電、超臨界地熱発電の実現可能性の調査開始

2017年07月06日

一般社団法人エネルギー情報センター

新電力ネット運営事務局

マグマ起源の流体を利用する次世代の地熱発電、超臨界地熱発電の実現可能性の調査開始の写真

7月4日、NEDOは超臨界地熱発電技術について実現可能性の調査に着手すると発表しました。超臨界地熱発電は、国内の地熱発電容量を現在の数十倍以上にできるポテンシャル(数十~数百GW)があるとされている次世代の地熱発電技術です。

非従来型地熱発電(EGS)技術の1つである超臨界地熱発電

地熱発電は、地球内部に蓄えられた熱エネルギーを利用した発電技術です。現在実用化されている地熱発電では、一般的に天然の地熱貯留層を掘りあて、高温・高圧の水蒸気・熱水を取り出して発電を行います。取り出した熱水資源を電気に変換する技術には、主に噴出した水蒸気をそのまま利用する「蒸気発電」と、水よりも低沸点の媒体に熱交換することによって低温域の熱源を利用できる「バイナリー・サイクル発電」があります。

1913年に世界初のラルデレロ地熱発電所(イタリア)が商用運転を開始して以降、地熱発電は徐々に導入が進められました。日本では、1966年に初の商用地熱発電所となる松川地熱発電所が運転を開始して以来、地熱発電の導入量が拡大してきました。2013年度末時点には、発電設備容量は約515MW、年間発電量は約2.6TWhとなり、日本の総発電量の約0.3%に相当する規模となりました。

また、近年は世界的な低炭素社会への移行の流れから、地熱発電の重要性は飛躍的に増大しています。日本においては、固定価格買取制度において高い価格が設定され、加えて国立公園内の地熱資源開発に係る規制が緩和されたことから、多数の新規案件が動き始めています。

今後の導入量のさらなる増大には、非従来型地熱発電(EGS)技術の開発が重要です。そうした新しい地熱発電の技術は様々あり、例えば従来技術よりも深い地点のエネルギーを活用する高温岩体発電や、さらに深く高温のマグマ起源の超臨界流体を利用する、超臨界地熱発電があります(図1)。この中の超臨界地熱資源は、単位質量あたりのエネルギーが大きな超臨界水(温度374℃以上、圧力22MPa以上の水)が高温高圧の岩石の割れ目のなかに存在する地熱資源です。

次世代地熱発電技術

図1 次世代地熱発電技術 出典:JOGMEC

超臨界地熱資源は、高温であるためエネルギー密度が高く、また引き込まれたプレートに含まれる海水の量は相当量に達すると見込まれています。そのため、どの程度のポテンシャルがあるかが現時点では未確認ですが、極めて大きいと推測されています。従来型の技術において、地熱発電のポテンシャルは2370万kWとされていますが(図2)、超臨界地熱資源を活用することで地熱の活用可能性が広がると期待できます。

地熱発電の導入可能量

図2 地熱発電の導入可能量 出典:内閣府

日本やアイスランドで超臨界地熱資源の研究開発を実施

日本やアイスランドなどの地熱資源が豊富な国においては、超臨界地熱資源の研究開発が実施されています。アイスランドは、1次エネルギー使用量における地熱の割合が69%(2012年度)を占め、国家のエネルギー供給をまかなう点で、地熱エネルギーがこのように重要な役割を占めている国は珍しいです。

このアイスランドにおいて、近年、掘削により450℃の超臨界地熱資源の存在が確認されました。超臨界地熱資源を用いた場合の生産井一本あたりの発電量は、従来型地熱資源を用いた場合(3~5 MW)の10倍程度にもなる(35MW)と見積もられています。

日本においては、NEDOが超臨界地熱発電に関する先導研究(2014~2015年度 NEDOネルギー・環境新技術先導プログラム/島弧日本のテラワットエネルギー創成先導研究)を実施してきました。このNEDOの先導研究を含む最近の研究成果から、一定の条件を満たす火山地帯の3~5kmの深部には、約500℃の超臨界水が存在すると推定されています。

また、地熱井は従来の5倍程度の生産能力があり、国内の地熱発電容量を現在の数十倍以上にできるポテンシャル(数十~数百GW)があるとされています。超臨界地熱発電は、従来よりも高温高圧の地熱資源を活用する発電方式であり(図3)、1発電所あたりの大出力化が期待されます。

超臨界地熱発電の概念図(従来型の地熱発電との比較)

図3 超臨界地熱発電の概念図(従来型の地熱発電との比較) 出典:NEDO

この超臨界地熱発電において、「エネルギー・環境イノベーション戦略(NESTI2050)」が示すロードマップでは、①実現可能性調査、②試掘のための詳細事前検討、③試掘、④試掘結果の検証と実証実験への事前検討、⑤実証試験の5つのステップが組まれ、2050年頃の普及が目指されています(図4)。

超臨界地熱発電ロードマップイメージ

図4 超臨界地熱発電ロードマップイメージ 出典:内閣府

NEDOが超臨界地熱発電技術の実現可能性の調査に着手

超臨界地熱発電技術について、7月4日にNEDOは実現可能性の調査に着手すると発表しました。NESTI2050が示すロードマップにおいて、最初の段階といえます。事業期間は2017年度の単年度であり、予算は約2億円、委託予定先は下記グループとなります。

この続きを読むには会員登録(無料)が必要です。

無料会員になると閲覧することができる情報はこちらです
電力の補助金

補助金情報

再エネや省エネ、蓄電池に関する補助金情報を一覧できます

電力料金プラン

料金プラン(Excel含)

全国各地の料金プラン情報をExcelにてダウンロードできます

電力入札

入札情報

官公庁などが調達・売却する電力の入札情報を一覧できます

電力コラム

電力コラム

電力に関するコラムをすべて閲覧することができます

電力プレスリリース

プレスリリース掲載

電力・エネルギーに関するプレスリリースを掲載できます

電力資格

資格取得の支援

電験3種などの資格取得に関する経済支援制度を設けています

はてなブックマーク

執筆者情報

一般社団法人エネルギー情報センターの写真

一般社団法人エネルギー情報センター

新電力ネット運営事務局

EICは、①エネルギーに関する正しい情報を客観的にわかりやすく広くつたえること②ICTとエネルギーを融合させた新たなビジネスを創造すること、に関わる活動を通じて、安定したエネルギーの供給の一助になることを目的として設立された新電力ネットの運営団体。

企業・団体名 一般社団法人エネルギー情報センター
所在地 東京都新宿区新宿2丁目9−22 多摩川新宿ビル3F
電話番号 03-6411-0859
会社HP http://eic-jp.org/
サービス・メディア等 https://www.facebook.com/eicjp
https://twitter.com/EICNET

関連する記事はこちら

【第1回】電気主任技術者の人材不足とは? 〜背景と現状〜の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2025年04月29日

新電力ネット運営事務局

【第1回】電気主任技術者の人材不足とは? 〜背景と現状〜

日本の電力インフラは現在、大きな変革期を迎えています。再生可能エネルギー(以下、再エネ)の導入拡大やEV(電気自動車)充電施設の増加に伴い、電力設備の管理・保守の重要性が一層高まっています。その中で、電気主任技術者は電力設備の安全を確保し、安定した電力供給を支える要となる存在です。 しかし近年、電気主任技術者の人材不足が深刻化しており、電力業界全体に影響を及ぼしています。特に、高齢化による人材減少、資格取得の難しさ、再エネ・EV充電施設の急増がこの問題を加速させる要因となっています。 本コラムでは、電気主任技術者の人材不足の背景と現状を明らかにし、今後の電力業界における影響についてお伝えします。

FIT制度、2025年度から太陽光・風力・水力の一部が単価変更、再エネ賦課金は3.98円で前年度から14%増加の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2025年04月16日

主任研究員 森正旭

FIT制度、2025年度から太陽光・風力・水力の一部が単価変更、再エネ賦課金は3.98円で前年度から14%増加

本記事では、2025年度以降のFIT(固定価格買取)制度に関する再エネの動向を見ていきます。太陽光発電は初期投資支援スキームが導入され、また洋上風力は価格調整スキームが導入されるなど、今後新たな形での再エネ事業開発が進められることが期待されます。

第7次エネルギー基本計画について(後編) :原子力発電の役割とカーボンニュートラル実現に向けた政策の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2025年03月23日

新電力ネット運営事務局

第7次エネルギー基本計画について(後編) :原子力発電の役割とカーボンニュートラル実現に向けた政策

2024年12月17日、経済産業省は「第7次エネルギー基本計画」の原案を公表しました。前編では、日本のエネルギー政策の基本方針や2040年度の電源構成の見通しについて解説し、再生可能エネルギーの導入拡大や火力発電の比率低減が進められている現状をお伝えしました。 後編では、これらの課題に対する解決策として、原子力発電の役割と再評価、エネルギーコストの見通し、そしてカーボンニュートラル※1達成に向けた政策について詳しく解説します。

2025年の電力先物市場:取引高記録更新とヘッジ会計の進展の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2025年03月19日

新電力ネット運営事務局

2025年の電力先物市場:取引高記録更新とヘッジ会計の進展

2025年2月、電力先物市場は過去最高の取引高を記録し、3月にはさらに更新。加えて、ヘッジ会計の適用が進展し、市場の透明性と安定性が向上しています。本コラムでは、最新の市場動向とその影響を解説します。

第7次エネルギー基本計画について(前編)の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2025年02月27日

新電力ネット運営事務局

第7次エネルギー基本計画について(前編)

経済産業省は2024年12月17日、有識者会議(総合資源エネルギー調査会・基本政策分科会)を開催し、今後のエネルギー政策の方向性を定める「第7次エネルギー基本計画」の原案を公表しました。本稿では、その概要を2回に分けて解説します。前編では、計画の背景や基本方針、2040年度の電源構成の見通しについてお伝えします。

 5日間でわかる 系統用蓄電池ビジネス