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日記

masakunの日記: 超臨界地熱発電の開発に仙台近郊の古カルデラが候補に

日記 by masakun
東北大などが研究を進める次世代の地熱発電所開発候補地に、仙台市西部にある「白沢カルデラ」が浮上しているという(河北新報オンライン)。

白沢カルデラは仙台市泉区から青葉区にかけて存在した後期中新世のカルデラだが、地形は残存していない。だが現在も深さ3~5kmのところに熱水溜まりがあると推定される。仙台市他の2か所の候補地にはすでに地熱発電所があるものの、地域の大部分が国立・国定公園内で開発規制がある。一方白沢カルデラで構想が実現すれば、電力消費地に近いというメリットがある。

従来型の地熱発電所は地下1~2kmにある200~300℃の熱水をくみあげ、蒸気をタービンでまわす。しかし「小規模な天然貯留層(持続的な発電のためには20-30MW程度が適切」「開発コスト」「不確定性(開発リスク,持続性,投機的投資対象」「スケールの発生」「自然公園内の資源賦存」「温泉との共生(地域との合意形成が困難な事例)」といった問題がつきまとい2016年現在国内地熱発電容量は約0.5GWに留まっている(次世代地熱発電技術の 最新技術開発動向)。一方次世代の地熱発電では、東北地方では地下3km付近と比較的浅い部分に存在するマグマ起源貫入岩(内部に高温(超臨界)かつ大量の熱水が存在する)から熱を抽出するため、「通常の高能力地熱井の数倍以上の生産能力を有する可能性」や「坑内熱交換により環境リスクを抑えて抽熱できる可能性」が指摘されている。その一方で「現在の技術で500℃,60MPaの岩体への掘削は可能」だが、大量の冷却水と広大な敷地が必要。さらに掘るまで分からないのが超臨界流体の腐食性で、場合によっては「超臨界・酸性地熱流体への耐性を有する素材」の研究開発が必要となる。そのため「2030年に超臨界地熱資源を用いた100MW程度のパイロットプラントを実現することを目標」としているそうだ(平成26年度ー平成27年度成果報告書 エネルギー・環境新技術先導プログラム 島弧日本のテラワットエネルギー創成先導研究)。

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