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日本地熱開発企業協議会
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地熱発電とは
地熱発電は、地下深い所にある高温のマグマから供給される膨大なエネルギーの一部を利用し、化石燃料を一切使わない発電方式です。石油、石炭、天然ガスを利用する火力発電と異なり、燃焼による二酸化炭素はほとんど発生しません。このため、温暖化対策の切り札として、水力、太陽光や風力、バイオマスと同様、再生可能な自然エネルギーに分類されています。
近年、自然エネルギーを利用した太陽光、風力、水力、地熱、バイオマス発電等が、大気中の二酸化炭素抑制、地球温暖化を防止する意味で注目されています。オバマ新大統領は、再生可能エネルギーを推進し、太陽光発電、風力発電、大地のエネルギー（地熱）を利用した発電を国策として推進する方針を「グリーン・ニューディール計画」として表明したばかりです。EU諸国も、低炭素社会の実現に向け、国際排出量取引（IET）、カーボンオフセット等で、CO2削減に本格的に取り組んでおり、地球温暖化対策については、世界共通の重要な経営課題となっています。日本では、CO2排出権の買い取りで急場をしのぐ対策が始まりましたが、本質的な日本のCO2排出量削減に向け、自然エネルギーである太陽光、風力に加え、地熱発電にも推進すべく検討されています。
図1-1. 地熱発電（シングルフラッシュ）のしくみ
地熱発電は、地下深部（通常地下1,000〜3,000m）から供給される熱源により温められた熱水・蒸気を利用する発電方式です。火山列島である日本に豊富に存在している自然エネルギー地熱を利用する純国産のクリーンエネルギー資源です。
地下に存在する高温高圧の水（熱水：約200℃以上）が、ケーシングパイプを上昇し、地上まで噴出する過程で沸騰し蒸気が発生します（二相流）。気水分離器（セパレータ）により蒸気と熱水を遠心分離し、分離された蒸気をタービンに導いて羽を回転させ、直結された発電機で電気を起こすものです。発電に使用した蒸気は復水器で温水とし、冷却塔によりさらに冷やされた後、分離熱水と同様、再び地下に還元されます。日本の地熱発電所のほとんどが、このシングルフラッシュ発電方式を採用しています（図1-1）。
地熱発電の方式には、このシングルフラッシュ方式に加え、分離熱水をもう一度フラッシュさせて一次蒸気と一緒にタービンへ送るダブルフラッシュ発電、復水器や冷却塔を設置せず、発電に利用した蒸気をサイレンサー経由で大気放出する背圧式発電、さらに低温でも沸騰する二次媒体（アンモニア等）を使ったバイナリー発電方式があります。バイナリー発電では、従来のシングル・ダブルフラッシュ発電方式では利用できない80〜100℃の低温熱水による発電を可能とします。
写真1-1. 三菱マテリアル（株）大沼地熱発電所と冷却塔（左）。
昭和49年より出力9,500kWで安定操業中。シングルフラッシュ方式。
写真1-2. 地熱生産井（定期点検中の大沼地熱発電所）と地熱蒸気。
図1-2. 大沼地熱発電所の模式図
図1-3. 大沼・澄川地熱系モデル（三菱マテリアル（株））
