Transcript 地熱発電 - 環境ベテランズファーム

2008年4月24日15：30-17：30
サンシャインビル９Ｆ
新現役ネット研修室
ＮＰＯ法人環境ベテランズ
ファームセミナー
日本とアジアにグリーン地熱
エネルギーのインフラを
(独)産業技術総合研究所
地圏資源環境研究部門
地熱資源研究グループ
村岡洋文
要旨
わが国のエネルギー自給率は，食糧自給率より
さらに一桁小さい4％であり，OECD国中最低であ
る。同様に，アジアの大部分の国々も，エネル
ギー輸入依存度が高い。しかし，わが国は世界の
三大地熱資源大国の一つであり，インドネシアを
始め，アジアも地熱資源に恵まれている。地熱発
電は中小水力発電に次いで二酸化炭素排出量の
少ないクリーンなエネルギー資源であり，迫り来る
地球温暖化危機や石油危機の中で，その価値は
もっと見直されるべきではないだろうか。
話の順序
 地球エネルギー問題
 地球温暖化問題
 最終石油危機の到来
 地熱エネルギーの利点
 アジアの地熱開発動向
 中国の地熱開発動向
 韓国の地熱開発動向
 フィリピンの地熱開発動向
 インドネシアの地熱開発動
向
 純国産エネルギー
 二酸化炭素排出量の少な  日本の地熱開発動向
 日本の地熱開発動向
いクリーンエネルギー
 日本の地熱資源量
 季節・天候によらない安定し
 日本の地熱開発の障壁
た自然エネルギー
 蒸気フラッシュ発電の展望
 世界の地熱開発動向
 温泉発電の展望
 急増する世界の地熱発電  まとめ
地球温暖化問題
380 ppm （現実）
自然状態での予想トレ
ンド（氷期への移行）．
実際に1800年頃は280
ppm程度だった．
自然状態での予想トレ
ンド（氷期への移行）．
実際に1800年頃まで
は漸減傾向にあった．
南極ボストークの氷床コアから復元された過去40万年間の気候（Petit et al., 1999)．
最終石油危機の到来
ASPOのピーク・オイル・シ
ナリオは悲観的に過ぎるとい
う見方があった．しかし，原
油価格WTIは2008年3月12
日に一時バーレル110ドルを
突破し，その大局的なトレン
ドは明らかにピーク・オイル
の需給逼迫状況を織り込み
つつある．
ASPO
Newsletter
No.81
(2007
Sep.)によ
る
原油消費サイドからみれば，
価格が全てであり，価格から
みる限り，すでに『最終石油
危機』は到来したといってよ
い．今後，世界のエネルギー
需給は中国の大量需要を含
めて，未曾有の危機を迎える
だろう．
日本のエネルギー自給率
 最近，日本の食糧自給率が40％を切ったという報道に，危機感が募った．
 しかし，日本のエネルギー自給率はどうであろうか？
 さらに危機的な状況である！
100
95.56
87.33
90
エネルギー自給率（％）
80
69.68
70
60
49.60
50
39.01
40
30
20.08
20
14.92
10
3.89
0
中国
英国
米国
フランス
ドイツ
国名
韓国
イタリア
日本
左図はIEA（2007）
Key World Energy
Statisticsから算出し
た，各国の一次エネ
ルギー供給に占める
エネルギー生産量の
百分率である．日本
は機械的に計算する
と，18.87％となる．
しかし，原子力発電
を生産量から除くと
3.89％となり，
OECD国中最低の
エネルギー自給率と
なる．
地熱エネルギーの利点
 地球にやさしい
 純国産エネルギー
 わが国は地熱資源大国
 燃料不要の再生可能エネルギー
 二酸化炭素排出量の少ないクリーンエネルギー
 開発コストが自立採算ラインに近い自然エネルギー
 季節・天候によらない安定した自然エネルギー
 地域分散型エネルギー
 発電・熱利用兼用型エネルギー
地球にやさしい
 太陽光，風力，バイオマス，化石
燃料など，ほとんどのエネル
ギー資源は究極的に太陽エネル
ギーの申し子である．
 地熱は，地球内部の熱に依存し
ており，この点が他のエネルギー
と最も異なる点である．
 地球内部の93％以上は1000℃
以上の高温状態にある．
 この地球内部からの熱の流れが，
プルームテクトニクス，プレートテ
クトニクス，地震活動，火山活動，
地熱活動などの地球の変動を起
こしている．
 地熱は自然状態で地球内部から
放出されている熱を利用するも
のであり，地球にやさしい．
 もし，地熱を大量に使えば，地震
活動や火山活動の抑止力にさえ
なる．
わが国は地熱資源大国
活火山数 地熱資源量
（個）
（MWe）
インドネシア
150
27,791
アメリカ合衆国
133
23,000
日本
108
20,540
フィリピン
53
6,000
メキシコ
35
6,000
アイスランド
33
5,800
ニュージーランド
19
3,650
イタリア
14
3,267
国名
Stefansson (2005) を一部修正した世界主要地熱資源国の地熱資
源量の比較.インドネシア，アメリカ合衆国，日本が他を圧倒する三大
地熱資源大国であることがわかる.
二酸化炭素排出量の少ないクリーンエネルギー
1200
g/kWh
1000
800
600
400
975
地熱発電は最も二酸
化炭素排出量が小さ
い発電方法の一つで
ある．
742
608
519
200
0
11
15
28
29
53
水
力
地
熱
原
子
力
風
力
太
陽
光
L
N
G
複
合
L
N
G
火
力
石
油
火
力
石
炭
火
力
様々なエネルギーの建設から運転までの全過程における二酸化炭素排出量の比
較（本藤，2000）．
発電・熱利用兼用型エネルギー
地熱は発電だけでなく，熱の直接利用が可能であり，温度に応じた幅広い利用が
可能である．たとえば，米国では地中の恒温性を利用した地中熱ヒートポンプの冷
暖房システムが60万台も普及し，その貢献は地熱発電を凌駕している．
世界の地熱開発動向2
地球温暖化・最終石油危機の中，世界の地熱発電量は着実に伸びている．
12000
60000
年間総発電量
50000
発電設備容量（MW）
8912
7974
8000
40000
6798
5832
6000
30000
4764
3887
4000
20000
発電設備容量
2000
年間総発電量（GWｈ/ｙｒ）
10000
10000
1300
0
0
1975
1980
1985
1990
歴年
1995
2000
2005
Bertani (2005）
世界の地熱開発動向3
3000
主要地熱資源国の地熱発電開発動向
2007年5月
Bertani (2005)および 2007年
10月25-26日のIEA地熱実施
協定理事会の各国講演による
急
増
2010年に
1078 MWe
の予定
1000
急
増
2025年に
9500 MWe
の計画
緩
増
2010年に
882 MWeの
予定
停
滞
2012年に
730 MWe
の予定
急
増
500
緩
増
急
増
2008年に
642 MWe
の予定
急
増
緩
増
急
増
ケニヤ
1500
急
増
エルサルバドル
2000
1994
1999
2004
2006
コスタリカ
2013年に
2435 MWe
の計画
急
増
ロシア
アイスランド
ニュージーランド
日本
イタリア
インドネシア
メキシコ
フィリピン
0
アメリカ合衆国
地熱発電設備容量（MWe）
2500
世界の地熱開発動向4
 世界の主要地熱資源国は地球温暖化・最終石油危機の
中，急ピッチで地熱発電の開発を推進している．
 世界の主要地熱資源国の中で，停滞しているのはわが
国のみである．
 わが国の地熱発電は数年以内に，人口410万人の
ニュージーランドや人口31万人のアイスランドに抜かれ
る趨勢にある。これは異常事態といってよい．
 オーストラリア，ドイツ，フランス，スイスなど高温地熱資
源の乏しい国々までが，深度3～5kmまで掘削し，巨額
を投資して，地熱発電開発を進めている現在，垂涎の地
熱資源をもつわが国のこの現状に，世界の地熱関係者
は不審の念を募らせている．
中国における地熱井掘削の急増
2000年の西部大開発以降，中国においては地熱井掘削の爆発的
ブームが始まっている（Keyang Zheng, 2004, Proceedings of 6th
Asian Geothermal Symposium, 85-90.）。
韓国の地熱開発動向
韓国地質鉱物資源研究院（KIGAM）は，浦項市において地熱直接利用のプロジェクトを進
めており，2,000m級の坑井を掘削中である．言うまでもなく，これらの国々は高温地熱資源
に恵まれておらず，コスト高を覚悟の上で，純国産かつクリーンな地熱エネルギーを利用しよ
うとしているのである．
2つのパイロット井
（2003年9月25日撮影）
左写真向こうのパイロット井
を1500mまで掘削し，ポンプで
47.5℃の熱水が300トン／日
（2004年10月27日撮影）
掘削中の2000m級主掘削井
（2004年10月27日撮影）
フィリピンの地熱開発動向
●フィリピン
フィリピンは2004年現在の地熱発電設備容量が1,931
MWeであり，全電源中のシェアはkWhベースで19.1％で
ある。2007年現在の地熱発電設備容量は1,980 MWeで
ある（山田，2007）。2013年にはGeothermal-1計画により，
地熱発電量で米国を抜き，世界一に躍り出ることを目指し
ている。フィリピンの地熱発電の急拡大はPhilippine
Energy Contracting Round (2004, 2006)により，海外
IPP出資者に対して，フィリピン石油公社（PNOC）が全て
の地下（坑井管理）リスクを負う契約形態をとっていること
が最大の理由となっている。
インドネシアの地熱開発動向
インドネシアの既開発地熱発電所
地熱地域
州
掘削深度 貯留層温度
(m)
(ºC)
Kamojang
West Java 1000-2200
220-245
Darajat
West Java 1100-2800
220-245
生産 還元 地熱系
設備容量 運開
Unit No.
蒸気供給者
発電者
*
*
#
年
井数 井数 タイプ
(MWe)
Unit-1
30 1983
蒸気卓
1500 m 33
5
Pertamina
PLN
Unit-2
55
越型
1987
Unit-3
55
蒸気卓 Unit-1
55 1994 Pertamina/Amoseas PLN
1900 m 18
3
越型 Unit-2
Pertamina/Amoseas
90 2000
標高
(m)
Unit-1
Salak
Unit-2
熱水卓 Unit-3
越型 Unit-4
Unit-5
Unit-6
Unit-7
West Java 1250-3210
221-312
1000 m
34
16
Wayang Windu West Java 1200-2000
220-300
1700 m
12
5
1200-2000
220-300
2100 m
8
4
2相型
1000-1800
220-301
1400 m
7
2
熱水卓
Unit-1
越型
500-2000
220-280
870 m
6
1
2相型
Dieng
Sibayak
Lahendong
Central
Java
North
Sumatra
North
Sulawesi
2相型** Unit-1
Unit-1
Unit-1
総計#
契約$
ESC
ESC
JOC
55
Pertamina/Unocal
1994
PLN
ESC
→Chevron (2005)
55
55
55
55 1997 Pertamina/Unocal→Chevron
JOC
(2005)
55
50 2005
Pertamina/Magma Nusantara
110 2000
JOC
→Star Energy (2004)
California Energy→Geo Dipa
60 2002
JOC
(2002）
2 1998
20 2001
Pertamina
Pertamina
JOC
PLN
857
*
坑井数はやや古いデータを含む
蒸気卓越型的な地域を含む
#
2006年7月現在（Dwipa et al., 2006による）
$
ESC; Energy Sales Contract（エネルギー販売契約），JOC; Joint Operation Contract（共同操業契約，主にPertamina利権地域の開発に多い）
**
Pertamina (2005），Dwipa et al.（2006）による。その後，変わっている点も多い。
ESC
インドネシアの地熱開発動向
インドネシアにおける2012年までの開発計画
2012年
までの
開発計
画
No. 地熱地域
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Dwipa
（2004）によ
る
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Sibayak
Sibual-Buali (Sarula)
Sungaipenuh
Hululais-Tambang Sawah
Lumut Balai
Waypanas (Ulu Belu)
Cibeureum-Parabakti (Salak)
Pangalengan
Kawah Cibumi
Gunung Patuha
Wayang Windu
Kamojang-Darajat
Kamojang
Darajat
Karaha, Cakrabuana
Dtt. Dieng
Iyang, Argopuro
Tabanan, Bali (Bedugul)
Lahendong
Kotamobagu
Tulehu
Mataloko
Ulumbu
総計
開発者
Pertamina
PLN
Pertamina
Pertamina
Pertamina
Pertamina
Unocal
Yala Teknosa
Geo Dipa
MNL
Pertamina
Amoseas
KBC
Geo Dipa
Pertamina
Bali Energy
Pertamina
Pertamina
PLN
PLN
PLN
2004年までの開 2008年までの開 2012年までの開
発(MWe)
発計画(MWe)
発計画(MWe)
2
10
40
220
220
55
55
110
145
110
110
330
80
110
10
120
110
0
60
110
60
60
110
55
120
20
10
60
807
2
6
1193
60
75
55
60
55
110
40
60
16
6
0
1442
110
140
145
インドネシアの地熱開発動向
地熱発電ロードマップ2005-2025
2005
2008
2012
2016
2020
2025
857 MW
(production)
2000 MW
3442 MW
5000 MW
7000 MW
9500 MW
(target)
1193 MW
existing WA
1442 MW
1558 MW
2000 MW
2500 MW
existing WA
existing WA
new WA
new WA
+ new WA
2005年に地熱発電ロードマップが策定され，2025年に9500MWとい
う地熱発電開発目標が設定された。これは現在，大統領令となって
いる。これは壮大な目標のようにみえるが，2025年時点における地
熱発電の一次エネルギーにおけるシェアは5％に過ぎない。つまり，
この目標は，需要の伸びが大きいため，地熱も相応に伸びなければ
ならないという同国の切実なニーズを表している。
日本の地熱開発
動向1
2006年度末のわが国の地
熱発電所は事業用と自家用
とを合わせて18地点であり，
その認可出力は合計
535.26MWeである．
日本の地熱開発動向2
地熱発電量の推移
新エネから除外
900
800
3500
第二次石油危機
RPS法から
地熱を除外
600
3000
サンシャイン
計画発足
500
4500
地熱技術開
発の停止 4000
NEDO発足
700
2500
400
2000
発電電力量
第一次石油危機
300
1500
認可出力
200
1000
100
500
年度
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
1978
1976
1974
1972
1970
0
1968
0
1966
認可出力（MW）
地熱技術開発
の不要決定
5000
年間発電電力量（GWｈ）
1000
日本の地熱開発動向3
地熱政策予算の推移
20,000
NEDO発足
新エネから除外
18,000
第二次石油危機
電源立地勘定
債務保証
地熱技術開発
の不要決定
16,000
サンシャイン
12,000 計画発足
地熱技術開
発の停止
地熱発電開発費補助金
新
エ
RPSから ネ
地熱を除 導
入
外
促
進
委
託
費
10,000
第一次石油危
機
8,000
地熱開発促進調査費補助金
6,000
4,000
地熱技術開発費
2,000
年度
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
1978
1976
0
1974
予算（百万円単位）
14,000
日本の地熱開発動向4
インセンティブの種類
政策的導入目標
体制インセンティブ
法律インセンティブ
税制インセンティブ
R&Dインセンティブ
環境インセンティブ
投資インセンティブ
アメリカ合衆国
フィリピン
（カ州）
2017年RE20％（カ 2013年地熱発電
州）
2435MW
PNOCが掘削リグ
自由化体制
をもち，一貫開発
1970年地熱蒸気
法（内務省に地熱
資源評価義務と
国有地貸出し義
務）1974年地熱研
究開発実証法
（1977年以降DOE
再生可能エネル
ギー生産優遇税
制（PTC）1.8セント
/kWh
DOE2006年23.3
PNOC
Million US$
メキシコ
インドネシア
2010年地熱発電
1078MW
CFEが掘削リグを
もち，一貫開発
大統領令2025年
地熱発電9500MW
Pertamina+半自
由化体制
2010年RE22％
2010年RE12.5％ 2010年RE1.35％
（EU）
ENELが掘削リグ
自由化体制
自由化体制
をもち，一貫開発
2003年地熱法
2001年REクォータ
2000年再生可能
法（電気事業者は
エネルギー法（全 1997年“新エネル
2002年にREを
量購入を義務化・ ギー法”から地熱
2％，以降毎年
20年間の固定買 を除外
0.35％増加させる
取価格を保証）
義務）
ドイツ
JICA/MP調査提
言中
CFE
西部13州でRPS
法，うち9州が地
熱を明記
地下リスクを全て
国が負担する
Philippine Energy
Contracting
Round (2004,
買取インセンティブ
各国のまとめ
イタリア
自由化体制なが PNOCの一貫開
ら，多角的インセ 発に加えて破格 CFEの一貫開発
ンティブ
の海外投資優遇
Geological
Agency
日本
なし
ENEL
BMU(環境
省)2006年23.7
2003年度以降
R&Dなし
グリーン証書の
2006年市場価格
は12.5Eセント
JICA/MP調査提
/kWhで，これを平
言中
均売電価格5.0E
セント/kWhに上
乗せ）
2003年RPS法（た
だし，在来型地熱
発電を除外）
電力系統運用会
JICA/MP調査提 社による最低保
言中
証価格・系統アク
セス優先権
なし
5MW以下では15E
セント/kWhの固
定買取価格（2004
年改訂）
立法・組織改変・ ENELの一貫開発 15Eセント/kWhと
政策改変で刷新 に加えて3重のイ いう破格の固定
中
ンセンティブ
買取インセンティ
なし
立法・R&Dから多
角的に地熱を排
除
日本の地熱開発動向5
 地熱発電が伸びている主要地熱資源国のインセンティブの与え方
には大きく分けて2種類がある。
 一つは国の公社が掘削リグをもち，独占的に一貫開発を行うタイ
プである（フィリピン，メキシコ，イタリア）。これは各国政府が開発
リスクを背負う形であり，これ以上のインセンティブはない。
 もう一つは自由市場ながら，導入優遇策，コスト優遇策，許認可優
遇策，R&D等を通じて，十分なインセンティブを与えているタイプ
である（米国，ニュージーランド）。
 前者が多い理由は，地熱発電開発が初期投資リスクの塊であり，
このリスクは国の方が受容しやすいからであろう。
 いずれにせよ，伸びている国の共通点は国や州政府が地熱発電
の高い導入目標を掲げ，明確な開発意志をもっていることである。
 日本で地熱開発が低迷している理由は，1997年以来，それが欠
如してしまったからである。
日本の地熱開発の障壁
 日本の地熱開発の障壁は5つある。
 一つ目の障壁はすでに述べたように，ほとんどの活火山が国立公
園とされ，地熱開発が規制されていることである。
 二つ目の障壁は2006年3月現在，国内に27,866あるといわれる
温泉との摩擦の問題である。
 三つ目の障壁は国立公園法，温泉法，森林法，電気事業法，環
境アセス法等々，縦割りの許認可制度である。このため，わが国
では地熱発電の探査から開発までに15～25年も掛かっている。
 四つ目の障壁は，これら３つを総合した結果として，地熱発電開発
の初期コストが大きいことである。
 五つ目の障壁は，これらはほぼ全て社会的・制度的要因であり，
強力な政策的支援があれば，克服されることであるが，必ずしも
十分な政策的支援が得られないことである。
蒸気フラッシュ発電の展望
 日本の150℃以上の熱水系資源量の94.9％は，国立公園の特別
保護地区および特別地域内に分布している。
 この地域外の熱水系資源量は，わずか5.1％に過ぎず，162万kW
に過ぎない。
 このように，日本における地熱開発の最大の阻害要因は国立公
園の開発規制にあるといえる。
 ヒグマを保護することは重要であるが，地球が温暖化してしまえば，
微視的な環境保護は水泡に帰してしまうだろう。
 国立公園の特別保護地区や特別地域内においても，地球温暖化
抑止力の最も強い地熱開発に対しては規制を緩和すべきである。
 このような地域には温泉も少ないため，この規制緩和を実現すれ
ば，わが国の地熱発電開発は急速に進むだろう。
温泉発電の展望2
問題の所在
本来有利なはずの高温温泉には二重の損失がある．また，不幸にして，これまで，
地熱と温泉には対立の構図があった．
日本国内の多数の高温温泉では，浴用利
用できない50℃以上の熱エネルギーが未利
用のまま捨てられている（写真GERD提供）．
日本国内の多数の高温温泉では，温泉成
分を薄めないまま，浴用温度まで下げること
に苦慮している（写真GERD提供）．
温泉発電の展望3
ソリューション
高温温泉上流にカリーナサイクル発電を導入すると二重の損失が一挙に解決さ
れる．また，地熱と温泉の垣根がなくなる．
カリーナサイクルの最低発電温度は53℃
程度と見積もられ（村岡，2007 ；大里，
2003 ），これは浴用利用への橋渡しに最適
である．
カリーナサイクルを導入した温泉カスケー
ド発電の概念である（村岡，2007）．これに
より高温温泉は本来の利点を生かすことが
できる．
温泉発電の展望7
市場規模
本システムの国内市場規模は温泉が718MWe，工場温排水が1,200MWeで，合計
約2,000MWeであり，自律的に拡大する．海外を加えればさらに巨大である．
温泉は毎年，個数で344個，湧出量で
43,600 L/min増えており（環境省，2006），
この市場は自律的に拡大する．加えて
全国の温泉で，718MWeが掘削なしに 工場温排水の市場が1,200MWeと推定さ
発電可能と推定される（村岡，2007）．
れている（井上ほか，2006）．
温泉発電の展望8
今後のスケジュール
「温泉エコジェネシステムの開発」というこのプロジェクト提案（委託
先：地熱技術開発株式会社，再委託先：産総研）はNEDOの平成19
年度「新エネルギーベンチャー技術革新事業」フェーズⅠに採択さ
れ（2007年8月24日），平成19年度にはフィージビリティー研究を行っ
た．
また，2008年3月7日には，NEDOの新エネベンチャー評価委員会
の前でその成果を発表し，これが評価された結果，平成20年度から
の本格開発フェーズであるフェーズⅡ（2年間）に採択された．
したがって，本システムは平成21年度に完成の予定である．
まとめ
 地熱エネルギーは地球環境基準，エネルギー安全保障基準，自
由市場経済基準に照らして，バランスのとれた数少ない自然エネ
ルギーである。
 そのため，世界では地熱資源国はもとより，地熱資源の乏しい
国々までが，その開発に努力しているのが現状である。
 アジアでも地熱資源は豊富であり，その開発が積極的に進められ
ている。
 その中にあって，世界の三大地熱資源大国であり，エネルギー自
給率が4％と危機的であるわが国のみが，地熱エネルギーの開発
を軽視していることは実に憂慮すべき事態である。
 この状況を打破するためには，国を動かさなければならない。
 国を動かすためには，世論の形成が必要であるが，地熱はあまり
にも世の中に認知されていない。
 皆様の強力な御支援をお願いする次第である。