地熱発電
地熱発電（ちねつはつでん、じねつはつでん、英: geothermal power）とは、地熱を用いて行う発電のことである。再生可能エネルギーの一種とされる。
概要[編集]
地熱発電は、地熱によって生成された蒸気により発電機に連結された蒸気タービンを回すことによって電力を発生させる。地熱という再生可能エネルギーを活用した発電であるため、運転に際して温室効果ガスの一つである二酸化炭素の発生が火力発電に比して少なく、燃料の枯渇や高騰といった問題がない。また、太陽光発電や風力発電といった他の主要な再生可能エネルギーを活用した発電と異なり、天候、季節、昼夜によらず安定した発電電力量を得られる。資源量も多く、特に日本のような火山国においては大きな潜在力を有すると言われる（再生可能エネルギー#資源量を参照）。一方で、「探査・開発に費用と期間を要する」、「温泉の湧出湯量の減少」、「枯渇を懸念する観光業界や地元自治体からの反対」、「初期費用が高い」、「火山噴火などの自然災害に遭遇しやすい」等の難点もある。[要出典]
世界の地熱発電[編集]
歴史[編集]
世界最初の地熱発電は、1904年7月4日にイタリアのラルデレロにおいて天然蒸気を利用した実験運転が行われ(0.75馬力)、1913年に発電所としての商業発電が始まった(250kW)。1942年には総出力12万kWにもなったが、この時の発電所は戦災で焼失した。第二次世界大戦後、改めて発電所が建設され、2010年時点、同発電所の発電能力は543MW、年間発電量は約50億kWhと、中規模の火力や原子力発電所1基分に匹敵する電力を供給している。
世界の地熱発電の現状[編集]
2005年の世界の地熱発電設備容量の合計は8878.5MW（原子炉にしておよそ8基分）である。全世界の総発電設備のうち地熱発電の割合は約0.3%になっている。
国別首位はアメリカ合衆国で、このうち約9割がカリフォルニア州に集中している。他にネバダ州、ユタ州、ハワイ州で地熱発電が行われているが、エネルギー省では西部・南部の州で地熱エネルギー開発を進め、2006年までには地熱発電所のある州を8州にまで増やす計画である。
アメリカに次いで発電容量が多いのは火山国フィリピン。フィリピンは国内に建設を進めていた2基の原子力発電所を運転開始の直前になって廃絶し、代わりに同じ発電設備容量の地熱発電所を建設した。フィリピンは国内総発電量の約4分の1を地熱でまかなう「地熱発電大国」である。
アイスランドにあるスヴァルスエインギ地熱発電所では、発電用に汲み上げた地熱海水を利用して、世界最大の露天温泉「ブルーラグーン」が運営されている。アイスランドでは、地熱発電と水力発電だけで電力を賄うことを目指すエネルギー安全保障戦略を追求している。さらに、将来において燃料電池で稼働する車両や船舶が一般にも普及した場合は、その燃料となる水素を調達するために地熱発電所をさらに開発するとの国策が示されている。
ニュージーランドでは、原子力発電をしないことを国策としている。そのため、原発に代わる発電方法として地熱発電を推進している。
産油国であり、また500-600の火山が存在し、世界の地熱埋蔵量の4割を有しているインドネシアでは、化石燃料の枯渇後を見据え、2015年までに国内の電力のうち4.5GW(4,500MW)を地熱発電で賄い、2025年までに9.5GW(9,500MW)の地熱発電を実現させることで化石燃料を節約するエネルギー安全保障戦略を国として打ち出している。2014年にはスマトラ島北部のサルーラ地区で出力330MWの地熱発電所の建設が始まっている。
国別地熱発電設備容量[編集]
国別の地熱発電容量の合計は、発電容量の合計順に下記の様になっている。
| 国 | 2015 | 2020 | ||
|---|---|---|---|---|
| 設備容量
(MW) |
発電量
(GWh/year) |
設備容量
(MW) |
発電量
(GWh/year) | |
| アメリカ | 3098 | 16600 | 3700 | 18366 |
| インドネシア | 1340 | 9600 | 2289 | 15315 |
| ケニア | 594 | 2848 | 1193 | 9930 |
| フィリピン | 1870 | 9646 | 1918 | 9893 |
| トルコ | 397 | 3127 | 1549 | 8168 |
| ニュージーランド | 1005 | 7000 | 1064 | 7728 |
| イタリア | 916 | 5660 | 916 | 6100 |
| アイスランド | 665 | 5245 | 755 | 6010 |
| メキシコ | 1017 | 6071 | 1005.8 | 5375 |
| 日本 | 519 | 2687 | 550 | 2409 |
| コスタリカ | 207 | 1511 | 262 | 1559 |
| エルサルバドル | 204 | 1442 | 204 | 1442 |
| ニカラグァ | 159 | 492 | 159 | 492 |
| ロシア | 82 | 441 | 82 | 441 |
| チリ | 0 | 0 | 48 | 400 |
| ホンジュラス | 0 | 0 | 35 | 297 |
| グアテマラ | 52 | 237 | 52 | 237 |
| ポルトガル | 29 | 196 | 33 | 216 |
| 中国 | 27 | 150 | 34.89 | 174.6 |
| ドイツ | 27 | 35 | 43 | 165 |
| フランス | 16 | 115 | 17 | 136 |
| パプアニューギニア | 50 | 432 | 11 | 97 |
| クロアチア | 0 | 0 | 16.5 | 76 |
| エティオピア | 7.3 | 10 | 7.3 | 58 |
| ハンガリー | 0 | 0 | 3 | 5.3 |
| 台湾 | 0.1 | 1 | 0.3 | 2.6 |
| オーストリア | 1.4 | 3.8 | 1.25 | 2.2 |
| ベルギー | 0 | 0 | 0.8 | 2 |
| オーストラリア | 1.1 | 0.5 | 0.62 | 1.7 |
日本[編集]
歴史[編集]
1919年に帝国海軍中将・男爵山内万寿治が、大分県別府で地熱用噴気孔の掘削に成功した。1925年、これを引き継いだ東京電灯研究所長・太刀川平治が実験発電に成功した。これが日本での最初の地熱発電とされる。しかし出力にして1.12kWと微力であったことから、山内の死後程なくして地熱発電の実用化は立ち消えとなった。
実用の地熱発電所としては、1966年10月8日にドライスチーム方式（蒸気卓越型）の松川地熱発電所（岩手県八幡平市）が営業運転を始めたのが最初で、翌1967年にはフラッシュサイクル方式（熱水卓越型）の大岳発電所（大分県九重町）が運転を開始している。
現状[編集]
日本における地熱発電の発電設備容量は2019年度時点で約540MWであり、発電電力量は2,472GWhと他の発電を含めた総発電量のわずか0.2%である。地熱発電が比較的盛んな九州においても、総発電量の2%にすぎない。日本において地熱発電の普及が低迷してきたのは、石油価格の安定、エネルギー政策の転換、開発に際する国定公園、国立公園の規制と、温泉地からの反発が主な理由だと言われている（詳細後述）。
それでも日本列島は火山の多い環境のため、日本国内の地熱発電の埋蔵量は多く、約33GW（33,000MW）にもなると見積もられている。燃料の大部分を国外からの輸入に頼る日本としては貴重な国産エネルギーともなりうるため、地熱発電の開発を積極的に進めるべきとの指摘がなされている。
また地熱発電に関わる日系企業の技術は高く、140MWと1基としては世界最大出力の地熱発電プラント（ナ・アワ・プルア発電所（英語版））を富士電機システムズ、さらにそれを上回る166MWのタービン発電機（テ・ミヒ発電所（英語版））を東芝がニュージーランドに納入するなど、2010年の時点で、富士電機、東芝、三菱重工の日本企業3社が世界の地熱発電設備容量の70%のプラントを供給している。
一方、日本国内の地熱発電に関わる研究は長年冷遇されており、1997年の新エネ法で地熱発電が新エネルギーから除外され、国内での研究がほとんど行われない状態が続いていた。2003年から始まった「電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法（RPS法）」の対象となる地熱事業は「熱水を著しく減少させないもの」という条件付きで、実質的に蒸気フラッシュ型が認定を受けにくい制度であったことから、日本国内の市場展開も滞り、文字通り2000年代は地熱の「冬の時代」が続いていた。2008年にバイナリー発電のみ新エネルギーに復帰し、地熱発電の主要をなすフラッシュ発電の可能性が制度上なくなった。同年、経済産業省で地熱発電に関する研究会を発足、2010年度には、地熱発電の開発費用に対する補助金を引き上げを検討はしたものの、実現には程遠い状態であった。2010年には民主党政権の事業仕分けの対象に「地熱開発促進調査事業」と「地熱発電開発事業」が含まれることになり存続そのものが危ぶまれた。
しかし、2011年の東日本大震災とそれに伴う福島第一原子力発電所事故により、再生可能エネルギー開発の一環として、地熱発電の新規開発に向けた規制緩和に関心が持たれるようになった。例えば、環境省は同年6月にも地熱発電所設置における二大課題である「国定・国立公園に関わる規制」および「温泉施設に対する影響評価」の見直しを始めた。翌2012年には、地熱発電を含む再生可能エネルギーによる電力の買取価格を、15年間の間1kWあたり42円と決定した。さらに国定・国立公園に関わる規制の緩和も進み、後述する小規模地熱発電の稼働に向け多数調査、計画が始められている。
2019年には、23年ぶりの大規模地熱発電所となる松尾八幡平地地熱発電所（岩手県八幡平市）が1月に、また、山葵沢地熱発電所（秋田県湯沢市）が5月に運転を開始している。
国定・国立公園との関係[編集]
地熱発電の設立が、日本で積極的に進まなかった大きな理由の一つとして、発電所の候補地の多くが国定公園、国立公園に指定されていることがあった。1972年（昭和47年）に当時の通商産業省（現・経済産業省）と環境庁（現・環境省）の間で交わされた「既設の発電所を除き、国立公園内に新たな地熱発電所を建設しない」ことを約する覚書により、事実上発電所の新設が認められていなかったのである。
日本地熱学会などの推進派は、国立公園内にも巨大ダムや大型施設が立地していることから、環境省の裁量次第で地熱発電の建設ができると反論していた。環境庁も前述の通り2011年から見直しに入り、2012年には国立公園内の開発工事が届出が不要になるなど、規制緩和が進んでいる。
温泉関係者の危惧[編集]
日本で地熱発電の開発が進まなかったもう一つの大きな理由として、周辺の温泉地からの反対があった。 たとえば群馬県の嬬恋村では2008年（平成20年）に地熱発電の計画が浮上したが、その予定地が草津温泉の源泉から数kmしか離れていないため、「温泉に影響が出る可能性が必ずしも排除できない」として草津町が反対を表明した。草津温泉では温泉権を主張して地熱発電と温泉との因果関係の有無を検証するための地下ボーリング調査等を行うことにも反対した。
しかし、地熱発電推進派からは、地下の地熱エネルギーおよび温泉資源についての科学的調査の結果、日本においては地熱発電所の開発規模が外国と比較して小さいことや地熱資源の維持に細心の注意が払われているから、地熱発電所が温泉などの周辺環境に影響を与えた事例は一例もないとも反論されている。また、地熱発電所と温泉・観光地との共存共栄は可能であるとの見解を示している。
地熱は誰のものかに関するコンセンサスの醸成[編集]
温泉地からの反対は、地下熱源の利用を巡り、地熱発電所と周辺の温泉とを調停する仕組みが確立されていないため解決が難しくなっている、という指摘もある。例えば、利水に当っては、水争いといわれるような歴史があり、上流の地域が水利権を独占することはなく、上流と下流とが調停する習慣が古くからあった。しかし地下熱源に関しては、これまで温泉業者だけが地熱をいわゆる既得権益として独占してきた。（実際のところ日本では温泉に影響が出た例は無く、杞憂つまり「心配のしすぎ」なので、もう少し現実的になって、日本全体の利益も考慮して）地下熱源に関しても利水同様に、地熱発電と温泉地との間で協議できるうまい調停の仕組みが必要だとする指摘もある。
日本の地熱発電所[編集]
火山の多い東北地方や九州地方の一部に集中している。 北海道電力、九州電力の発電所名には「地熱」がつかない。八丁原発電所では、近年になって7円/kWhの発電コストを実現している。
地下の地熱貯留層を管理し、地熱を枯渇させないためには、プラント1基あたりの発電能力は一般的な水力発電と同等の数十MW程度と小規模となる。プラントは小規模ながら、計画的な消耗品の交換と貯留層の管理を行うことによって、長期間にわたって安定した電力を供給でき、なおかつ事故のリスクも小さいことから、エンジニアリングに精通している極少数の労働者によって運転や保守点検が行われている。現在、消耗品や貯留層の管理にかかるコストの高さが、国内での地熱発電の普及を妨げる障害となっている。
その他、カウンターテロリズムの観点から地熱発電に注目すると、重要防護施設としての性質上、ゲリラコマンドや不審船からの襲撃に備えて原子力関連施設警戒隊の常駐が行われている原子力発電所や、防災上、一定の能力を有する自衛消防組織（自衛消防隊）の常駐が必要な火力発電所など、他の発電方式と比べてセキュリティ上の懸念も少ないことから、無人で運転されている発電所が多い。
無人の発電所の様子は、遠隔地にある施設に勤務しているオペレーターからデータ通信を用いて常時監視され、必要に応じて専門家が現地に赴いて管理や修繕作業等を実施する。
| 都道県 | 都市 | 発電所 | 発電会社 | 方式 | 位置 | 容量
(kW) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 北海道 | 函館市 | 南茅部地熱発電所 | ORジオ南茅部 | B | 6500 | |
| 森町 | 森発電所 | 北海道電力 | DF | 北緯42度8分1.5秒 東経140度27分19.2秒 | 25000 | |
| 弟子屈町 | 摩周湖温泉バイナリー発電施設 | 国書刊行会 | B | 100 | ||
| 洞爺湖町 | 洞爺湖温泉KH-1 | 洞爺湖温泉利用協同組合 | B | 45 | ||
| 奥尻町 | 奥尻地熱 | 越森石油電器商会 | B | 250 | ||
| 岩手県 | 八幡平市 | 松川地熱発電所† | 東北水力地熱 | DS | 北緯39度52分19秒 東経140度55分14.4秒 | 23500 |
| 松尾八幡平地熱発電所 | 岩手地熱 | DS | 7499 | |||
| 安比地熱発電所 | 安比地熱 | SF | 北緯39度52分23.1秒 東経140度52分56.9秒 | 14900 | ||
| 雫石町 | 葛根田地熱発電所 | 東北電力 | SF | 北緯39度49分44.9秒 東経140度51分53.6秒 | 80000 | |
| 宮城県 | 大崎市 | 鬼首地熱発電所 | 電源開発 | SF | 北緯38度48分35.5秒 東経140度42分30.3秒 | 14900 |
| 鳴子温泉バイナリー | 鳴子ふるさと創生温泉 事業合同会社 | B | 65 | |||
| 秋田県 | 湯沢市 | 上の岱地熱発電所 | 東北電力 | SF | 北緯39度0分6.2秒 東経140度36分14.6秒 | 28800 |
| 山葵沢地熱発電所 | 電源開発 | DF | 46199 | |||
| 鹿角市 | 澄川地熱発電所 | 東北電力 | SF | 北緯39度58分53.4秒 東経140度46分55.3秒 | 50000 | |
| 大沼地熱発電所† | 三菱マテリアル | SF | 北緯39度59分8.6秒 東経140度48分18.7秒 | 9500 | ||
| 福島県 | 柳津町 | 柳津西山地熱発電所 | 東北電力 | SF | 北緯37度26分24.9秒 東経139度41分39秒 | 30000 |
| 福島市 | 土湯温泉16号源泉バイナリー発電所 | つちゆ温泉エナジー | B | 400 | ||
| 栃木県 | 那須町 | ホテルサンバレーバイナリー発電所 | ホテルサンバレー那須 | B | 20 | |
| 東京都 | 八丈町 | 八丈島地熱・風力発電所（廃止改修） | オリックス | DF | 北緯33度4分28.8秒 東経139度48分46秒 | |
| 新潟県 | 十日町 | 松之山温泉バイナリー地熱発電実証試験施設 | 環境省 | B | 87 | |
| 長野県 | 高山村 | 七味温泉ホテル渓山亭バイナリー発電所 | 七味温泉ホテル | B | 20 | |
| 岐阜県 | 高山市 | 一重ヶ根2号バイナリー | シン・エナジー | B | 72 | |
| 中尾地熱発電所 | 中尾地熱発電 | DF | 1998 | |||
| 静岡県 | 東伊豆町 | 東伊豆町温泉発電所（湯の華ぱぁーく） | 東伊豆町 | B | 3 | |
| 下田市 | 下田温泉バイナリー | JX金属 | B | 110 | ||
| 兵庫県 | 新温泉町 | 湯村温泉観光交流センター薬師湯温泉バイナリー発電所 | 新温泉町（町が主体） | B | 40 | |
| 鳥取県 | 東伯町 | 協和地建コンサルタント湯梨浜地熱発電所 | 協和地建コンサルタント | B | 20 | |
| 長崎県 | 雲仙市 | 小浜温泉バイナリー発電所 | 洸陽電機 | B | 200 | |
| 熊本県 | 小国町 | 岳の湯発電所（休止中）† | 廣瀬商事 | SF | 北緯33度9分23.8秒 東経131度8分3.8秒 | |
| わいた地熱発電所 | わいた会 | SF | 1995 | |||
| 小国まつや地熱発電所 | 小国まつや発電所 | B | 50 | |||
| 小国町おこしエネルギー地熱発電所 | 町おこしエネルギー | SF | 4990 | |||
| 大分県 | 別府市 | 杉乃井地熱発電所† | 杉乃井ホテル | SF | 北緯33度16分55.1秒 東経131度28分14.5秒 | 1900 |
| コスモテック別府バイナリー発電所 | コスモテック | B | 500 | |||
| 湯山地熱発電所 | 西日本地熱発電 | B | 100 | |||
| 亀の井発電所 | 地熱ワールド工業 | TF | 11 | |||
| 五湯苑地熱発電所 | 西日本地熱発電 | B | 92 | |||
| 南立石温泉熱発電所 | 平和建設 | B | 49 | |||
| 安部内科医院発電所 | 安部内科医院 | B | 20 | |||
| タタラ第一発電所 | 日本地熱興業 | B | 49 | |||
| 瀬戸内自然エナジーXLT発電所 | 瀬戸内自然エナジー | B | 48 | |||
| KAコンティニュー | KAコンティニュー（株） | B | 48 | |||
| 別府スパサービス発電所（分譲型発電所） | （株）別府スパサービス | B | 125 | |||
| フィノバイナリー発電所 | フィノバイナリー発電所（同） | B | 250 | |||
| PPSNバイナリー | （株）PPSN | B | 125 | |||
| SUMO POWER | （株）SUMO POWER | B | 125 | |||
| エスエヌエスパワー | （株）エスエヌエスパワー | B | 125 | |||
| 牧野 | 牧野海運（株） | B | 125 | |||
| BLDバイナリー | BLDPowerStations（株） | B | 250 | |||
| （株）千葉 | （株）千葉 | B | 250 | |||
| 千葉HD | （株）千葉ホールディングス | B | 250 | |||
| GRACE | （株）GRACE | B | 125 | |||
| 基住 | （株）基住 | B | 125 | |||
| 楢﨑幹雄 | 楢崎幹雄 | B | 125 | |||
| VEPエナジー | （株）VEPエナジー | B | 125 | |||
| RE-ENERGY地熱 | RE-ENERGY組合 | B | 125 | |||
| レナヴィス | （株）レナヴィス | B | 125 | |||
| レナ発電所1号 | レナ発電所1号（同） | B | 250 | |||
| P-POWER | （株）PPSN | B | 250 | |||
| エヌアイエスバイナリー | エヌアイエスバイナリー発電所（同） | B | 250 | |||
| T・S・B | （株）T・S・B | B | 125 | |||
| デュアルエナジー | デュアルエナジーバイ ナリー発電所1号（同） | B | 250 | |||
| 別府鶴見温泉地熱発電所1号 | 別府鶴見温泉地熱発電所1号（同） | B | 250 | |||
| 安倍内科医院 | 安倍内科医院 | B | 20 | |||
| 三光地熱開発バイナリー | 三光地熱開発 | B | 53 | |||
| 鉄輪プロジェクト温泉再生事業一号 | 辻田建機 | B | 57 | |||
| 九重町 | 大岳発電所 | 九州電力 | DF | 北緯33度7分17.9秒 東経131度11分24.8秒 | 13700 | |
| 八丁原発電所 | 九州電力 | DF | 北緯33度6分18.1秒 東経131度11分15.2秒 | 112000 | ||
| 八丁原バイナリ― | B | 2000 | ||||
| 滝上発電所 | 九州電力 | SF | 北緯33度12分41.1秒 東経131度16分23秒 | 27500 | ||
| 九重地熱発電所† | 九重観光ホテル | SF | 北緯33度6分33秒 東経131度13分12.4秒 | 990 | ||
| 菅原バイナリー発電所 | 九電みらいエナジー | B | 5000 | |||
| 滝上バイナリー発電所 | 出光大分地熱 | B | 5050 | |||
| 九重野矢地区バイナリー | （株）タカフジ | B | 50 | |||
| 由布市 | 湯布院フォレストエナジーバイナリ―発電所 | 湯布院フォレストエナジー | B | 50 | ||
| OTE大分奥江温泉地熱バイナリサイクル | OTE大分（株） | B | 50 | |||
| 宮崎県 | えびの市 | やまのめぐみ温泉熱バイナリー発電所 | やまのめぐみ発電 | B | 60 | |
| 鹿児島県 | 指宿市 | 山川発電所 | 九州電力 | SF | 北緯31度11分27秒 東経130度36分51.2秒 | 30000 |
| 山川バイナリー発電所 | 九電みらいエナジー | B | 4990 | |||
| メディポリス指宿発電所 | メディポリスエナジー | B | 1410 | |||
| 霧島市 | 大霧発電所 | 九州電力 | SF | 北緯31度55分54.6秒 東経130度47分52.3秒 | 30000 | |
| 霧島国際ホテル地熱発電所† | 大和紡観光 | B | 北緯31度53分40.4秒 東経130度49分42.4秒 | 100 | ||
| 合計（休止中除く） | 537297 | |||||
＊発電方式 DS…ドライスチーム、SF…シングルフラッシュ、DF…ダブルフラッシュ、B…バイナリー、TF…トータルフロー発電（ゆけむり発電）
＊1000kW=1MW
＊†印が付されたものは自家用発電所
- 八丈島の地熱発電は、2014年度に発電量を3倍に増設し、揚水発電も併設される予定であった。施設の老朽化により2019年3月29日付で廃止され、事業者がオリックスになり新たな施設が2024年に運転開始予定と告知されている。
このほか、検討中・工事中等のものとしては、下記のものがある。
- 福島県・磐梯地域（検討中）
- 北海道・上川町（検討中）
- 北海道・標津町武佐岳地域（調査）：2013年6月から地熱発電事業の調査、石油資源開発の発表。15,000kW規模で2023年頃に発電開始予定。
題材とした作品[編集]
- マグマ (小説) - 2012年にテレビドラマ化
