2019年度エンジニアリング協会「地熱発電・熱水活用研究会」

資料4-2-1

NEDOの地熱関係の研究開発～地熱発電の導入拡大に向けて～

２０１９年１１月
NEDO
新エネルギー部 熱利用グループ
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説明内容

1. 我が国の地熱政策概要
2. 我が国の地熱開発動向と課題
3. NEDO地熱事業の概要
4. 今後に向けて

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総合資源エネルギー調査会（資源エネルギー庁、2019年8月）○FIT制度（特別措置法）
2012年
FIT法導入
2016年
FIT法改定※入札制度導入、事業計画認定制度の創設
2020年
抜本見直し（予定）○再生可能エネルギーの特徴
 重要な低炭素の国産エネルギー源
 分散型エネルギーシステム拡大によるエネルギー需給構造の柔軟性向上
 災害時・緊急時における近隣地域のレジリエンス向上と地域活性化⇒（第5次エネルギー基本計画）
再エネの主力電源化と、それに向けたコスト低減化
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総合資源エネルギー調査会（資源エネルギー庁、2019年8月）（FIT改定に向けた議論 ～全体概要～）
 FITは初期段階では重要な役割を果たすが、今後は単に再生可能エネルギーの設備容量を増やすのではなく、電力システムに価値をもたらす再エネ発電設備を導入すべき
 FIT制度から入札制（FIT入札制やFIP制度）へ完全移行し、競争を促進すべき※FIP＝電力卸売り市場価格＋プレミアム価格
 投資リスクが高い電源を持続可能なものとするため、FIP制度への移行とともに、開発リスク低減など包括的な政策をとることが必要
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総合資源エネルギー調査会（資源エネルギー庁、2019年8月）（FIT改定に向けた議論 ～地熱～） 地熱発電の一番のネックは、開発リスク・開発コストだが、長期安定電源として期待は大きいため、今後はFITではなく、開発支援に重点を置くことが適切ではないか。

 開発権の保証や系統接続の担保により開発が進むのではないか。
 地熱発電は規模別で比較するとコストに大きな開きがあり、小規模案件は非常に高くFITからの自立化が難しいと思われるため、支援は中規模以上の案件に注力すべきではないか。
 地域活用電源として、温泉産業や温水を活用する一次産業との相乗効果が見込まれる。
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第47回 調達価格等算定委員会（資源エネルギー庁、2019年10月）（～地熱 主な意見～）
 地熱発電は固定価格買取制度に向かない電源ではないか。FIT
でもFIPでも同様。FIT、FIPが後押しになるのは間違いないが、後押しの仕方（資源リスク対応）にもっと合理的なものがあるはず。
 系統接続の問題は深刻。早急に対応する必要があるが、系統接続全体の問題で、全体の改革が進めば、大きく改善するのではないか。
 ２０３０年は重要な節目であるが、２０３０年以降の展望（卒FIT、脱FIT等）が必要。

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7

説明内容

1. 我が国の地熱政策概要
2. 我が国の地熱開発動向と課題
3. NEDO地熱事業の概要
4. 今後に向けて

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地熱発電所立地の動向
新規案件１
 FIT開始以降、新規に60件以上が稼働。
 開発リスクの少なく、リードタイムが短い中小規模が貢献。
。
2012年FIT制度の施行以降、ユニット数は着実に増加

FIT制度開始

出典：火原協「地熱発電の現状と動向」より
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【参考】電源別のコスト状況出典）調達価格等算定委員会（2019.9月)

10大規模開発案件の動向
大規模案件としては23年ぶりとなる山葵沢地熱発電所（秋田県、4万6199kW）が2019年5月に運転開始。
※NEDO「地熱開発促進調査」を活用

出典：湯沢地熱株式会社ホームページ

プレスリリース
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大規模開発の今後の動向
安比地熱発電所（出力14,900kW）
 2018年1月 環境影響評価完了
 2019年 建設工事着工
 2024年 商業運転開始（予定）【位置図】

かたつむり山地熱発電所（仮称）（出力15,000kW規模）
 2018年 環境影響評価手続き着手
 2021年 建設工事着工（予定） 2024年 商業運転開始（予定）【事業想定区域の位置】【発電所完成予想図】

出典：三菱マテリアル㈱プレスリリース

出典：計画段階環境配慮書あらまし
12地熱発電の課題と政策支援策•

長期エネルギー見通しにおいて地熱発電は、2030年までに発電容量で現在の約3倍、発電量で約4倍の導入を目指しているが、導入拡大にはさまざまな課題が存在。

地熱の政策支援システムの概要図

事業環境整備
FIT制度

空中物探・ﾋｰﾄﾎｰﾙ調査
助成金地熱調査

国立国定公園特別地
域での開発許可

貯留層評価
・管理技術

安全衛生
・環境保全対策
発電・熱供給地産地消

出資事業

温泉ガイドライン

IoT-AI適用技術

地域
共生

リスクマ
ネー低減

債務保証事業

探査技術精度向上

掘削成功率向上

未利用資源活用
掘削期間短縮

リードタイ
ム短縮

超臨界地熱
資源量評価

kW/kWh増大

資機材の開発人工貯留層造成・モデリング技術

前倒し環境調査

発電原
価低減

達成目標

地場産業育成・新規ビジネス開拓

次世代技術
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発電原価低減のための課題
・調査コスト削減（掘削成功率向上等）
・建設コスト削減
・運転コスト削減（管理の効率化等）
・リードタイム短縮（地域共生 ※国立・国定公園）

発電原価＝円
kWh・生産量増大（人工涵養技術等）
・利用率向上（設備の最適化等）
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説明内容

1. 我が国の地熱政策概要
2. 我が国の地熱開発動向と課題
3. NEDO地熱事業の概要
4. 今後に向けて

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地熱研究開発事業のスケジュール
研究開発項目2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
フラッシュバイナリー複合システム(1) 高機能型発電システム
フラッシュ蒸気・バイオマスハイブリッドシステム

小規模バイナリー発電システム(2) 小規模バイナリー発電システム

スケール対策技術・低沸点媒体開発

硫化水素拡散予測技術(3) 環境保全対策技術

環境アセス手法開発
エコロジカル・ランドスケープ手法 /温泉モニタリング装置開発

酸性対策技術

スケール・腐食予測評価(4) 高度利用化技術
シリカスケール回収
実現可能性調査(5) 超臨界地熱発電技術
▲
事前評価

▲
中間評価

IoT-AI 適用技術
実現可能性調査

試掘への詳細検討

▲
中間評価

▲
事後評価

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NEDO研究開発事業の体制
NEDO
地熱発電技術研究開発(1)環境保全対策

10テーマ(2)酸性熱水対策

1-1)優良事例形成に向けた先進的環境配慮手法の有効性検証
1-2)冷却塔排気の環境影響調査・予測・評価手法開発2-1)酸性熱水利用のための化学処
理システム開発

3-1)小規模地熱ス
マート発電＆熱供給

2-2)未利用酸性熱
水活用の技術開発

3-2)地熱発電システ
ムにおける運転等管理高度化に係る技術開発

2-3)酸性熱水利用のためのタービン開発
2-4) 酸性熱水活用の坑口装置開発

凡例
委託事業

助成事業

(3)運転等管理高度化技術

超臨界地熱発電 7テーマ
技術研究開発1-1)超臨界地熱資源量評価（試掘の詳細検討）（北海道・東北・九州地域）
1-2)超臨界地熱資源量評価（試掘の詳細検討）（八幡平地域）
2)超臨界地熱発電システム概念
設計と経済性評価（実現可能性調査）

3-3)地熱資源適正利用のための温泉モニタリングシステ
ム3)人工貯留層造成技術の開発（実現可能性調査）

3-4)地熱発電の利用率向上に関する研究

4-2)DASを用いた探査・モニタリン
グ手法開発（要素技術開発）

4-1)超臨界資源評価と掘削技術（要素技術開発）

4-3)超臨界地熱フィールドにおける応力計測手法開発（要素技術開発）
17委託・助成先の構成（全36法人）
大学
（12）

独法
（3）
財団
（3）
ｻｰﾋﾞｽ
（10）

ﾒｰｶｰ
（7）

資源開発
会社（1）

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環境保全対策テーマ概要
冷却塔排気の環境影響調査・予測・評価手法開発(2019-20)
大気環境への配慮

景観への配慮

植生・生態系への配慮

硫化水素・蒸気

発電設備

生産井
冷却塔

還元井

水環境（温泉）地熱貯留層

優良事例形成に向けた先進的環境配慮手法の有効性検証 (2019-20)

地熱資源適正利用のための温泉モニタリングシステム開発(2018-20)※運転等管理高度化テーマ
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酸性熱水対策テーマ概要20

運転等管理高度化技術開発テーマ概要①地熱発電システムにおける運転等の管理高度化に係る技術開発(2018-20)④IoT-AI適用による小規模スマート発電＆熱供給の研究開発(2018-20)

発電プラント模擬シミュレータ、M2Mセンサ技術

運転管理支援ツール②地熱発電所の利用率向上に関する研究(2018-20)【助成】 運転データのビッグデータ解析地熱発電設備

温泉バイナリー発電

生産井

温泉冷却塔

還元井
温泉帯水層

地熱貯留層

③地熱資源適正利用のための温泉モニタリングシステム開発(2018-20)【参考：超臨界地熱】
AIによる超臨界地熱資源評価・掘削技術開発

温泉水の変動要因解析、温泉利用の適正管理システム

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ニュースリリース①温泉モニタリングシステム実証試験の開始
一つの解決策
課題：地熱開発と温泉の共生「温泉モニタリングシステム」の開発

システム開発のためには①連続モニタリング装置の開発⇒ 2017年度までに開発済み②取得した温泉データから変動要因の分析が可能⇒AI技術等による解析システムの開発

現在実施中：2018～2020年度
実施者：産業技術総合研究所
横河電機
地熱エンジニアリング
西日本技術開発③温泉管理の効率向上⇒最適な温泉供給方法等を提案し、管理者の作業（点検・バルブ操作等）の効率が向上するクラウド上でのAIシステムの開発 ⇒ 2019年10月から別府で実証試験開始

温泉管理システムのイメージ

温泉管理システム画面

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ニュースリリース②トラブル予兆診断システムの実証試験開始
課題：地熱発電所の利用率の低下
運転停止を招くトラブルを事前に予兆検知可能なシステムの開発 事業期間：2018～2020年度
実施者：東芝エネルギーシステムズ

インドネシアパトハ地熱発電所にシステムを導入。１０月より実証試験を開始

パトハ地熱発電所開発したトラブル予兆診断装置

23超臨界地熱資源システム○超臨界地熱資源とは場所：
活動的火山の下
深さ：
地下４～５km程度
水の相状態：
超臨界（374℃および22MPa以上）
高塩濃度、高ガス濃度
岩石物性：
脆性－延性遷移下
発電規模：>100MW規模？

IDDPの成果（2009-2012）

出典：IDDPウエブサイト

1～3km
200～300℃

4～5km
400～500℃
出典：NEDO技術戦略センター(2017)を一部修正

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研究開発イメージ（ロードマップ）
First
Target

事前検討①

試 掘a) 実現可能性調査（2017-2019年度）

b) 詳細事前検討

SecondTarget

事前検討②

実証試験

普及・社会実装（2050）a) 試掘結果の検証b) 実証試験への事前検討（2018-）

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NEDOの取組み（研究テーマ概要）
テーマ①超臨界地熱資源評価※支援研究（テーマ④-1a）AIによる資源評価技術（テーマ④-3）探査・モニタリング技術手法開発

ポテンシャル調査
先導調査

テーマ②調査井資機材等検討※支援研究（テーマ④-1b）AIによる掘削技術
テーマ③人工貯留層造成技術手法開発※支援研究（テーマ④-2）応力測定の手法開発

出典：NEDO成果報告書（2017）を加筆修正

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説明内容

1. 我が国の地熱政策概要
2. 我が国の地熱開発動向と課題
3. NEDO地熱事業の概要
4. 今後に向けて

272021年以降に向けた取り組み【予算要求・事前評価スケジュール】
プロジェクト

FY13-17

FY18

FY19

FY20

予察

技術戦略
策定 予算要求
事前評価

FY21～

地熱発電技術研究開発

超臨界地熱発電技術
研究開発

新規プロジェクト

在来型
次世代28

地熱技術開発シナリオ策定調査概要【調査内容】①地熱技術の概要②地熱開発動向③市場動向・市場規模④最近の地熱技術開発動向【成果物】(1)地熱技術戦略＆ロードマップ策定⑤政策動向(2)FY21予算要求⑥技術テーマ探索(3)FY21事前評価⑦成果の定量化⑧技術開発シナリオ策定
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新規プロジェクト構想
キーワード（最重要課題）
 地域共生・地域振興
 大規模開発（公園特別地域内開発）
 利用率向上

在来型資源開発

次世代

次世代

超臨界地熱資源

革新的技術

必要性・重要性 大30

御清聴ありがとうございます。

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