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地熱発電の可能性 Made in Japanのエネルギー誕生へ


地熱発電を陰で支える技術

地熱発電用タービン

地熱発電用タービン

海外からの燃料資源の輸入に頼らず、自国の安定的な自然資源を活用できる地熱発電には大きな期待が寄せられているが、現段階では日本の電力の多くを担うには様々な課題が残っている。

東芝の地熱発電システムにも使用されている「ドレインキャッチャー」は、地熱発電ならではの問題を解決した、システムを陰で支える技術の一つだ。

ドレインキャッチャー

タービンの翼に刻まれた「ドレインキャッチャー」

地熱発電は蒸気の力を利用してタービンを回すが、蒸気が持つ高い湿度はタービンの効率を下げることにつながる。ドレインキャッチャーは、蒸気の凝縮で発生した湿分をタービン翼の前面に刻んだ溝でとらえ、タービンの外へと除去する。これにより、湿分が発生しても効率を下げることなく発電をすることが可能になった。

また、地中から取り出した蒸気には、腐食成分を含む不凝縮性ガスや、砂などの固形成分が含まれている。特に不凝縮性ガスのひとつである硫化水素は有毒で銀や銅系の材料に対して腐食性が強い。そのため、地熱発電システムの材料選定には注意を払う必要があったが、コバルト合金などの特殊なコーティングをタービンに施すことで、システムの腐食を防ぐことに成功した。

一見小さなことに思えるようなひとつひとつの丁寧な工夫が、クリーンで安全な発電システムの普及へ向けて大きな推進力となっている。

世界で活躍する東芝の地熱発電システム

東芝は、1966年に日本初の地熱発電所向けにタービン・発電機を納入して以来、様々な工夫を重ね、現在では北米、欧州、東南アジア、オセアニアなどへシステムを納入。世界シェア26%を誇る世界No.1の地熱発電システムメーカー(出典:Bloomberg New Energy Finance 2015年7月)へと成長を遂げた。国内外を合わせた累計発電出力は約340万KWにも上り、それぞれの国の環境条件に最適な設備を実現してきた東芝の技術力への信頼も高い。

世界の地熱発電開発の長期予測

世界の地熱発電開発の長期予測

地熱発電は今後もさらなる進化を遂げていくことが予想されており、日本エネルギー経済研究所の調べでは、2050年には従来の技術だけでも70GW、天然の熱水や蒸気が乏しい場合に水を送り込んで蒸気や熱水を得る技術である「高温岩体発電(EGS)」が確立されれば、合計で140GWにも達する見込みだ。大型の地熱発電システムの開発はますます進んでいくとみられるが、そういった状況ではそれぞれの建設場所の地熱蒸気の条件に応じて最適な発電システムを組むことが、より一層重要になってくる。

特に日本においては、これまで温泉の湧出量に影響が出るとされ、地元の温泉組合との共存が難しいケースもあった。このようなケースの場合、例えば小型地熱発電プラントの開発が非常に有効になる。タービンを小型化することで敷地面積を最小限に抑え景観への配慮をするとともに、生産井からの蒸気や熱水を発電利用後に全量地下に還元することや、さらには1~2本の温泉井戸でも発電可能なシステムを実現するなど、温泉湧出量へ影響しないよう配慮されたプラントが活躍するだろう。

東芝ではそういった新しいプラントの商品化を目指し、地熱発電のさらなる発展、普及を目指している。豊かな社会を次世代へつなぐため、日本の将来に欠かせない存在となりつつある地熱発電。その着実な進歩へ向け、これからも東芝の高い技術力が日本のエネルギー業界の未来を牽引していく。

この動画は2016年1月13日に公開されたものです。

東芝 広報・IR室の運営する公式YouTubeアカウントです。

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