鎌倉ユネスコ講演内容

地熱発電が日本のエネルギーの基礎エネルギーとなる未来
老子の予言
谷神不死。是謂玄牝。玄牝之門、是謂天地根。緜緜若存、用之不勤。
万物を生み出す谷間の神は、とめどなく生み出して死ぬ事は無い。これを私は「玄牝(げんぴん) – 神秘なる母性」と呼ぶ。この玄牝は天地万物を生み出す門である。その存在はぼんやりとはっきりとしないようでありながら、その働きは尽きる事は無い。
足を知る。無用の用。

価値観の大きな転換(老荘思想の時代へ)
1900年代は男性性の時代;キーワード;独占、強い、大きい、怖い、高効率、集中、偏在、少数、同一、均一,分断:物質性,肉体、陽、西洋、戦争、東日本、関東、太平洋
2000年代は女性性の時代;キーワード;分かち合い、弱い、小さい、優しい、低効率、普遍的、何処にでも、たくさん、多様性、統一、和合;精神性、心、陰、東洋,和平、西日本、山陰、九州、日本海

結論;日本に眠る地熱資源量は浅い2000メートルでの資源量で原発23基、既存の高温の温泉利用で原発8基分。深部地熱開発4000メートルでの資源量で原発40基分。これに高温岩体発電を含めると4億キロワット以上、日本の消費電力の2.5倍が見込める。それもコストが最近の原発コスト(福島原発3号機)14.55円、プラス天文学的事故保険賠償費と数万年の廃棄物管理費用30円〜40円?/kwhと比べると、7円から16円で出来るという試算している。
1)地熱の3要素
1、熱
2、割れ目
3、水が酸性でなく中性に近く、危険なガスを含まない。

地球全体の20%が核と呼ばれる内部(400万気圧、6000度から8000度;太陽の表面温度と同じ)熱源は46億年前の微惑星の衝突のエネルギーの残りの熱源、ウランなどの放射性同位体の崩壊熱の熱源の二つがある)惑星が超新星爆発で死ぬ時にコバルトが鉄に変化する。その惑星の死骸の鉄で出来ている内核は固体で有るが、外角は液体と思われている。誰も見た人がいないから様々な物理データーからの推定。地球の内部の詳細な事は、なんにも解っていない。

21世紀の地熱資源;高温岩体は熱があり、水と割れ目が無い地熱資源である。
人工的に割れ目を高圧の水でつくり、水を注入してくみ出して循環しながら熱資源を取り出す方法である。今、注目のシェールガスも掘削技術で傾斜堀から水平に掘る技術開発と抽出技術が進み利用可能となったからである。この掘削技術が高温岩体地熱発電にも使用できるようになる。

2)日本の地熱発電は北海道1ヶ所、東北7ヶ所、九州9ヶ所と九州が一番多い。全体の発電量は54万キロワットで、0.2%しか発電量としては占めていない。しかし、設備容量では国内の総発電量の0.2%にとどまる地熱発電だが、設備利用率(70%以上)に優れるため、発電電力量ではその割合が0.28%にまで増加する。日本の推定される浅い深度の地熱資源量は、米国の3000万kW、インドネシアの2779万kWに続く2347万kWとされている。世界で第3位の地熱資源大国であるが、地熱発電量は世界ランキング7位である。第1位アメリカ原発30基分のうち309万キロワット発電中、第2位インドネシア原発28基分のうち120万キロワット発電中、第3位が日本原発23基分のうち54万キロワット発電中である。この15年間の間、日本のエネルギー政策が原発推進に偏重し、地熱利用が停滞し、進んでいないかが解る。
事例研究1)出光地熱開発が蒸気部門を担当している大分県滝上地熱発電所は平成7年に開業して15年目、数年前に、熱水と蒸気が自然に増加して現在2万5000KWから2万7500KWに発電能力が増えています。これは珍しい現象です。この滝上地熱の成功例の特徴は地熱兆候が全くないところでアメリカの探査技術を導入して、また海洋油田開発で使用されている一つの基地から傾斜堀の技術を導入して開発された深部地熱開発方式である点です。この開発方式は今年国立公園内の地熱探査が許可されましたが、公園の景観と共存出来る開発モデルという点です。また、地下の地熱資源を守るために熱の上流から熱水を取り出して、下流の方に熱水を還元するという安定的な地下熱水の収支バランスを初めから考量した還元システムを取り入れた開発モデルを開発当初から取り入れて生産と還元の基地のレイアウトを作成した点です。
深部地熱鉱床、潜頭鉱床タイプで地表に兆候の無い、温泉地とはなれた場所を最初から選定しました。これにより温泉との競合がない。理不尽な地元対策費用と時間が削減できます。

アメリカの地熱開発会社リパブリックジオサーマルに最新の3つの技術を導入しました。

1)深部地熱探査技術
2)空気泥水掘削技術と傾斜堀技術
3)地熱リザーバー解析技術

生産井が6本(平均5000キロワット/well)5基地、傾斜堀一部利用。
還元井が9本、2基地。傾斜堀採用。

これにより、掘削に傾斜堀を採用する事で、環境ストレスを最小化できます。公園内でも開発可能です。2万5千キロワットで、15年前に発電を開始、昨年から蒸気量が増えために、27500KWを発電しています。

リザーバー温度が200〜250度、深度が1100メートルから2700メートル。
還元温度が120度で、スケールが還元井や還元リザーバーに目詰まりを起こす炭化カルシウムスケールが発生しない温度で還元しています。

生産エリアと還元エリアを地上の高低差を利用できるように最初から開発計画策定時に想定して計画をくんでいます。また還元性の深度をかえる事で生産リザーバーに温度低下の影響を与えない出、圧力だけを維持し、安定的な地下の地熱流体の流れを考慮しています。

そのおかげで15年の平均稼働率95%と世界一の運転を記録しています。また、14年目から地下の流れが勝手に改善されて、2500KWを増産するという想定外も起こりました。つまり、2年に一回の3週間の定期検査以外フルに稼働しています。地熱は石油資源開発に比べると簡単です。しかし、最新の技術情報と実行力がないと、失敗します。経産省が実施した地熱開発プロジェクトはすべて失敗しています。

電力発電所まで出光みたいな石油会社が自由に建設できて、電力会社が独占的に支配する全国の配電施設を共通インフラとして、使用でき、売電の相手を自由に選定でき、価格を自由に出来るように法制を変革すれば、おおくの外国の石油会社例えUNIONオイルや力のある地熱開発会社やアジアの投資ファンドの巨額のアジアマネーや国内の年金マネーを日本の地熱開発事業に呼び込む事が出来ると思います。

地熱は原発に対抗できる安定した国産の再生可能な自然エネルギーです。潜在埋蔵量は4億KWです。


3)温泉発電;(温泉水温度差発電)原発8基分
直接入浴に利用するには、高温すぎる温泉(例えば70~120℃)の熱を50℃程度の温度に下げる際、余剰の熱エネルギーを利用して発電する方式である。熱交換には専らバイナリーサイクル式が採用される。
発電能力は小さいが、占有面積が比較的小規模ですみ、熱水の熱交換利用をするだけなので、既存の温泉の源泉の湯温調節設備(温泉発電)として設置した場合は、源泉の枯渇問題や、有毒物による汚染問題、熱汚染問題とは無関係に発電可能な方式である。 地下に井戸を掘るなどの工事は不要であり確実性が高く、地熱発電ができない温泉地でも適応可能であるなどの利点がある。高温80度以上の温泉地の泉源を利用して発電する。既存の井戸4000ヶ所で一カ所当たり、2000キロワット発電する。合計800万キロワットを発電する計画。
水より沸点の低いアンモニア水などを温泉水で沸騰させてタービンを回すもので、静岡県は下田市、東伊豆町、南伊豆町の源泉計4カ所で、実用化に向けた調査を始めている。温泉水で発電装置を動かすにはセ氏70度の温度が必要。90度あれば理想的といい、13年度の事業化を目指す。

九州の電力供給基本計画提言「21世紀の新しいエネルギー供給について」

1)九州電力の供給能力  2003万kw
各事業体からの供給能力 292万kw
合計         2295万kw

2)九州電力の内訳
原子力           526万kw(23%)
水力            298万kw(13%)
地熱             21万kw(1%)
火力           1118万kw(49%)
              @LNG;410万KW(18%)
              @石炭;140万kw(7%) 
              @重油;560万kw(24%)
内燃機関(離島)           40万kw(2%)
他社            292万kw(12%)

合計           2295万kw(100%)
3)今後の方針

5年後の原発を全廃に向けて、緊急に最新のLNGガスコンバインサイクルの発電所に改良および、新設する。同時に自然エネルギーを促進する。
原発526万kwが消える。稼働率70%として526万KW X70%=368万KWを確保すれば原発を全廃できる。そのゴールに向けて直ちに行動する。


A)緊急の行動目標
1)新小倉火力発電所の旧式のLNG火力発電施設(180万kw)をLNGのガスコンバインドサイクル(燃料効率49%~59%)改良工事に入る。
2)新小倉発電所敷地内または、唐津発電所(重油)敷地内、理想としては地産地消型モデルとして、福岡のアイランドシティに400万KWの最新の1300度のガスコンバインドサイクルLNG発電所を新設する。

1)と2)の合計で、3年から5年以内に約420万KWの発電能力の増強を確保する。

1)と2)の工事状況に合わせて40年経過した原発、とくに老朽化が指摘されている玄海原発1号機から次々と廃炉とする。

B)中長期の自然エネルギーへの推進目標;2030年までに現在の14%の320万kwから25%、合計600万kwを自然エネルギーで発電する。

中期(10年以内)180万kw;温泉の廃熱利用小型発電や中水力小型発電、太陽熱発電や風力発電。離島の発電システムは太陽光、太陽熱、小型風力、バイオマス、中小水力などの自然エネルギーに順次置き換える。

長期(20年以内)100万kw;久住高原、霧島、阿蘇のカルデラ内の国立公園内の大深度地熱開発を推進しながら自然エネルギーを進める。以上

資料1);脱・炭素社会 ガスタービンに春到来の予感  日本経済新聞記事2011/3/7 7:00

 天然ガスを使う発電設備、ガスタービンに追い風が吹いてきた。米国で「シェールガス」と呼ばれる新型の天然ガスの生産が本格化。ガス価格が下落して発電コストの競争力が高まっているためだ。オバマ政権が力を入れる風力など再生可能エネルギーの普及も、実はガスタービンに有利に働く。「原子力ルネサンス」ともてはやされた原子力発電所の新設計画が軒並み遅れているのとは対照的だ。

三菱重工業が米ドミニオンから受注したガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)に使われるガスタービンの同型機
 1月。「ガスタービンの時代」を予感させる受注が米国であった。 三菱重工業が米電力大手ドミニオンの傘下企業、バージニア・エレクトリック・アンド・パワー(VEPCO)から、ガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)と呼ばれる設備を受注したのだ。
 GTCCはガスタービンで発電してから、その排熱で蒸気をつくり、蒸気タービンを回してさらに発電する高効率の発電設備。ガスタービン3基、蒸気タービン1基、発電機で構成し、出力は130万キロワットと、大型原発1基に相当する規模となる。

 三菱重工は昨年5月、同じドミニオンから原発設備を受注している。出力170万キロワット級の加圧水型軽水炉(PWR)で、ノースアナ発電所(バージニア州)3号機向けに建設する計画だが、こちらは「計画が2年遅れている」(三菱重工)。つまり、ドミニオンは原発計画を遅らせ、ガス炊き火力発電を優先する戦略に転換したわけだ。

 なぜか。背景にはシェールガスの登場でガス価格が下落したことが大きい。米国の天然ガス先物価格は100万BTU(英国熱量単位)あたり4ドル弱と、08年7月の3分の1まで下がった。これでガスを使った発電のコスト競争力が一気に高まった。

 シェールガスは米国で100年分に相当する埋蔵量があるとされ、資源メジャーや商社による投資が活発だ。当面は安値圏で推移する可能性が高い。三菱重工の白岩良浩・原動機輸出部長は「米国の電力会社は今後のガス価格が7~8ドル程度まで上昇すると堅めに見ているが、高効率のガスタービンならそれくらいの相場でも十分に競争力がある」と語る。

資料2)中部電力の愛知県にある知多火力発電所は、1966年2月11日に1号機が運転開始し、順次増設を行い、1978年4月には6号機が運転を開始。その後、1~4号機のLNG焚改造工事を行い、1985年には工事が完了した。
1992年から1996年にかけて1,2,5および6号機において、ガスタービン設備を追加し排気再燃型コンバインドサイクル化工事を行い、出力を増強(リパワリング)総出力396万6千kWとなり、全国有数の大容量火力発電所となった。なお、ガスタービン設備停止時も既存の汽力設備の単独運転が可能である。

資料3)川崎火力発電所(かわさきかりょくはつでんしょ)は神奈川県川崎市川崎区千鳥町5-1にある東京電力の火力発電所。

1961年に1号機が営業運転を開始。その後順次増設され、1968年に6号機の営業運転開始をもって総出力105万kW、川崎市内など神奈川県内及び東京方面への電力を供給する火力発電所として稼動する。
その後設備の老朽化などにより、2006年旧発電設備を廃止、同敷地内へ新たにコンバインドサイクル方式の発電機を建設[1]、2007年6月15日に1号系列(1軸、50万kW)が稼動を開始、2009年2月5日には1号系列全軸が稼動を開始[2]した。
2008年12月には、商用として稼動している天然ガス焚コンバインドサイクル火力発電所としては世界最高の熱効率である59%を達成したことが高く評価され、米国の業界紙「Power Engineering Magazine」が選定する「08年最優秀ガス火力発電プラント」(The 2008 winner for best gas-fired project)を受賞した。
[PR]

by masashirou | 2012-02-14 12:03  

<< 地熱発電が日本のエネルギーの基... 親コンを企画しました。 >>