地熱発電事業

Geothermal energy

地熱発電とは What is Geothermal energy?

世界有数の火山国「日本」の豊かな資源が創り出すエネルギー

地熱発電は、地球の内部で生成され、蓄えられている地熱をエネルギー源として発電します。
地下に浸透した雨水や海水が地熱によって温められ、熱水や水蒸気となります。この熱水や水蒸気を用いてタービンを回し電力を作るという仕組みです。
純国産エネルギーであることや、二酸化炭素の排出量が少ないため環境に優しく、天候や季節の変化による影響を受けにくいため安定した電力を生み出せるといった特徴があります。

地熱発電の種類 Types of Geothermal Power Plants

フラッシュタイプ地熱発電とバイナリー地熱発電

地熱発電には複数の発電方式があります。
ここでは最も一般的なフラッシュタイプ地熱発電とバイナリー地熱発電についてご説明します。

フラッシュタイプ地熱発電

火山や温泉がある地帯では、深さ数kmという比較的浅い地下の断層に、1,000℃前後のマグマ溜りがあります。地中に浸み込んだ雨水や地下水は、このマグマ溜まり付近では加熱されて高温・高圧の地熱貯留層を形成しています。地熱発電において、火力発電所のボイラーにあたるのがこの地熱貯留層です。

そこに生産井と呼ばれる井戸を掘り、マグマからの熱で熱せられた高温かつ高圧の地下水である地熱流体を取り出し、気水分離器で蒸気と熱水に分離します。

蒸気はタービンを回して発電し、熱水は還元井を通して再び地中深くに戻されます。
仕事を終えた蒸気はタービン出口の復水器で冷却され、凝縮して圧力が急減し、タービンを回す蒸気の効率を高めます。

凝縮して復水器に溜まった温水は、冷却塔を通りさらに温度が下げられ、冷却水として蒸気の凝縮に再利用されます。

シングルフラッシュ地熱発電

ダブルフラッシュ地熱発電

シングルフラッシュ発電

地下でフラッシュ(減圧沸騰)した蒸気と熱水が混合した地熱流体から、蒸気を気水分離器で1回だけ分離し、その蒸気でタービンを回す方法です。

ダブルフラッシュ発電

気水分離器で分離した熱水をフラッシャー(減圧器)に導入して蒸気をさらに取り出し、高圧蒸気と低圧蒸気でタービンを回す方法。高温高圧の地熱流体の場合に採用され、シングルフラッシュ発電よりも10~25%出力が増加します。

バイナリー地熱発電

地熱流体が150℃程度以下の中低温であれば、分離した蒸気では直接タービンを回すことができません。
その場合、水より沸点が低い媒体と熱交換し、この媒体の蒸気でタービンを回す発電方法があり、バイナリー発電と呼ばれます。
この発電方法は地熱発電の可能性を大きく拡げるもので、年々増加しています。
また、高温の温泉水が噴出する温泉地では、浴用に利用できない50℃以上の熱水は、冷まして使う必要があります。
しかし、バイナリー発電を用いれば、高温温泉(70~120℃)の熱水で発電した後、温度が低下した熱水を浴用に利用でき、一石二鳥です。
低沸点媒体には、不活性ガスやペンタン、アンモニアなどが用いられます。

バイナリー地熱発電

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