地熱発電が日本で普及しないのはなぜ？
地熱発電はどういう発電？
地熱発電はどこでもできるの？
地熱発電は太陽光発電と同じく再生可能エネルギーの一つですが、
聞いたことがある人は少ないでしょう。
地熱発電とはどういった発電方法なのでしょうか？
実は日本には、地熱発電に必要な資源が豊富にあると言われています。
しかし現状では、日本で地熱発電はほとんど行われていません。
地熱発電の方法やメリット・デメリット、有用性について見ていきましょう。
地熱発電のしくみとは？
Original update by : 写真AC（Yocci）
〇地熱発電のしくみ
地熱発電で利用する熱源は、
地熱地帯の地中の奥深く、地下1,000～3,000mに存在します。
この地下1000～3000m付近では、
マグマの熱によっ非常に高温になっています。
そこに地表に降り注いだ雨や雪が染み込んでいき、
やがてマグマの熱によって、
地熱流体と呼ばれる高温・高圧の地下水となります。
この地熱流体が溜まっている部分は地熱貯留層といいます。
地熱発電は、この地熱貯留層から地熱流体を取り出し、
その上記を利用してタービンを回すことで発電を行います。
〇地熱発電の種類
地熱発電には3種類の方法があります。
それぞれ順番に見てみましょう。
フラッシュ発電
地熱貯留層から地熱流体を取り出します。
取り出した地熱流体はセパレータによって蒸気と熱水に分けられ、
蒸気のみを使用してタービンを回します。
熱水は、蒸気と分けられた際に地熱貯留層に戻されます。
バイナリー発電
地熱貯留層から地熱流体を取り出します。
この地熱流体を使って、蒸発器に入っている水よりも沸点が低い、
アンモニアやペンタンという媒体を温めて蒸気にします。
地熱流体はそのまま地熱貯留層に戻されます。
蒸気になったアンモニアなどの媒体によって、
タービンを回して発電します。
一度蒸気となった媒体は冷却され再び液体にした後、
再度蒸発器に戻されます。
ドライスチーム発電
地熱貯留層にある地熱流体が、
乾燥蒸気である場合にのみ使用されます。
フラッシュ発電では、取り出した地熱流体を蒸気と熱水に分けましたが、
ドライスチーム発電で使用するのは乾燥蒸気であるため、
蒸気中にある岩のかけらなどを除去してから、
取り出した蒸気で直接タービンを回して発電します。
それぞれの発電方法には特徴があり、
フラッシュ発電は地熱流体中にある蒸気でタービンを回すため、
200℃以上の地熱流体で発電するのに適しています。
一方バイナリー発電は、地熱流体ではなく、
ほかの媒体を蒸発させた蒸気でタービンを回すため、
低温の地熱流体で発電するのに使用されます。
地熱発電のメリットは？
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地熱発電にはどういったメリットがあるのでしょうか。
地熱発電特有のメリットをまとめました。
〇安定した電力供給ができる
同じ再生可能エネルギーでも、
風力・太陽光発電は、「風が吹かない」「曇り」「夜間」など、
特定の条件下では発電することが出来ません。
一方、地熱発電で使用する地熱流体は地下深くにあるため、
時間や環境に左右されることなく安定した発電をすることができます。
〇二酸化炭素排出量が少ない
再生可能エネルギーは総じて二酸化炭素排出量が少ないですが、
地熱発電はその中でも水力発電の次に排出量が少ない発電方法です。
一般家庭に多く普及している太陽光発電の、
約三分の一に二酸化炭素排出量を抑えることができます。
〇日本には火山が多い
地熱発電が出来る地熱地帯というのは主に火山周辺にあります。
日本には7つの火山帯があり、温泉が豊富にあります。
温泉は地熱により温められてできているため、
地熱発電ができる場所が日本には数多く存在するということになります。
地熱発電のデメリットは？
Original update by : イラストAC（kotone）
次は地熱発電のデメリットを見てみましょう。
〇コストパフォーマンスが悪い
地熱発電は、建設するために長い時間と建設費がかかります。
風力・太陽光発電では、地表にある資源を利用するため、
採算をとるのに手間はかかりません。
しかし地熱発電の資源は地下深くにあります。
本当にそこに想定した発電量が得られるほど地熱があるのか？
という調査を行うのにも、かなりの時間やお金がかかります。
さらに調査を行ってから、実際に地熱発電を稼働するまでには、
約10年もの月日がかかると言われていることから、
コストパフォーマンスが悪いと言われています。
〇温泉地に影響が出る
メリットでもあったように、日本には温泉がたくさんあるため、
地熱発電が出来る場所がたくさんあります。
しかし逆に言えば、地熱発電が出来る場所には温泉があるため、
地熱発電により、温泉を温めていたエネルギーを別のことに使用するため、
温泉の量が減る、枯渇するといった問題が発生する可能性があります。
地熱資源が豊富にあると言われている日本で、
地熱発電が普及しない理由は主にこの2つのデメリットに加えて、
地熱発電に適している土地のほとんどが国立公園となっている、
ということも影響していると言われています。
地熱発電はどのような場所に導入されているの？
地熱発電は火山の近くに設置されます。
そのため世界各国にあるわけではなく、
火山帯の上にある国に地熱発電所はあります。
地熱発電が盛んに行われているのは以下の国々です。
- アメリカ
- フィリピン
- インドネシア
- メキシコ
これらの国は、「環太平洋火山帯」の上にある国になっています。
地熱発電に利用できるのは環太平洋火山帯だけではありません。
イタリアではアルプス・ヒマラヤ火山帯、
アイスランドではホットプルームという特殊な環境を利用しています。
これらすべての国が、日本よりも地熱発電を盛んに行っています。
地熱発電の普及があまり進んでいない日本ですが、
現在、全国17カ所に地熱発電所があります。
最も多いのは九州で8カ所、次に東北に7カ所存在しています。
日本で地熱発電が進んでいない理由の一つに、
- 地熱発電に向いている土地が国立公園などになっていて建設ができない
といった問題があります。
地熱発電の環境への影響とは？
地熱発電は地下深くに穴を掘ること、地下水を汲み上げる事から、
様々な環境破壊があるのでは？と、危惧されています。
温泉地付近での地熱発電には、
- 温泉の枯渇
- 景観の悪化
という点が特に問題視されています。
地熱発電の発展より先に、温泉地として発展していることで、
地熱発電所を作るために解決すべき点として他国より重要になっています。
さらに日本において、
地熱発電に適している土地のほとんどは国立公園となっています。
国立公園は自然を保護するためなどの目的で決定されているため、
そこに地熱発電所を作るとなると、
- 自然破壊
という問題も出てきてしまいます。
まとめ
地熱発電は、マグマの熱によってできた蒸気を、
地中深くから取り出しタービンを回すことで発電しています。
同じく地熱を利用して発生している温泉が大量にある日本には、
地熱資源が大量にあると言われています。
地熱発電のメリットは、
- 二酸化炭素排出量が少なく、安定した電力供給が望める
一方のデメリットには、
- 調査や施設の建設に莫大な時間とお金がかかり、さらに温泉に影響を与える場合がある
という問題があります。
デメリットさえ解決できれば、
地熱発電は非常に有効な発電方法となります。
エネルギー問題を解決するためにも、
地熱発電施設の開発に力を入れてもらいたいですね。
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