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発電

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地熱発電

地熱発電

地熱発電の概要

地熱発電とは、地中深くから取り出した蒸気で直接タービンを回し発電するものです。火力発電所では石炭、石油、LNGなどの燃焼による熱で蒸気を発生させるのに対し、地熱発電では地球がボイラーの役目を果たしているといえます。
一般に地球は、地中深くなるにつれて温度は上がり、深さ30〜50キロメートルで1,000度程度と考えられており、一つの大きな熱の貯蔵庫といえます。
しかし、この熱源はあまりにも深部に存在するため、現在の技術でこれをエネルギー資源として利用することは、まず不可能です。
ただ、火山や天然の噴気孔、硫気孔、温泉、変質岩などがある、いわゆる地熱地帯と呼ばれる地域では、深さ数キロメートルの比較的浅いところに1,000度前後のマグマ溜りがあり、この熱が地中に浸透した天水などを加熱し地熱貯留層を形成することがあります。このような地点において、地球内部の熱を直接エネルギー源として利用するのが地熱発電です。

地熱発電のしくみ

図:地熱発電のしくみ

  1. 気水分離器
    蒸気井から噴出した二相流体を蒸気と熱水に分離する装置です。分離された蒸気(1次蒸気)はあタービンへ、熱水はフラッシャーへ送られます。
  2. タービン・発電機
    1次蒸気と2次蒸気でタービン・発電機が駆動し発電します。
  3. フラッシャー
    熱水を減圧膨張させ、蒸気(2次蒸気)を発生させる装置です。2次蒸気はタービンへ導かれ、熱水は還元井により地中深く戻されます。発電所によっては、フラッシャーや2次蒸気管がないこともあります。
  4. ガス抽出装置
    蒸気中に含まれるガスを復水器から抽出する装置です。抽出されたガスは冷却塔上部から排出されます。
  5. 復水器
    タービンで使用された蒸気を冷却水で凝縮させる装置です。凝縮された温水は冷却塔へ送られます。
  6. 冷却塔
    復水器でできた温水を蒸発冷却させる装置です。冷却水は復水器に送られて蒸気を冷却するために再び使用されます。

地熱発電の特徴

  • 純国産エネルギーの有効利用ができること
  • 燃料が不要であること
  • 半永久的に安定して利用できる再生可能エネルギーであること
  • クリーンエネルギーであり、CO2排出抑制効果が高いこと
  • 天候・昼夜を問わずに安定した発電が可能なこと
    しかし
  • 大容量の発電所ができにくいこと
  • 自然の景観に恵まれた場所が多いため周辺環境との調和をはかること
    などに留意する必要があります。

地熱発電の設備量

2016年3月末現在

発電所名 最大出力〔kW〕 運転開始年月 所在地
八丁原 110,000 昭和52年6月 大分県玖珠郡九重町
(55,000×2)
八丁原バイナリー 2,000 平成18年4月
大岳 12,500 昭和42年8月
滝上 27,500 平成8年11月
山川 30,000 平成7年3月 鹿児島県指宿市
大霧 30,000 平成8年3月 鹿児島県霧島市