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第 7 章 地熱発電

第７章 地熱発電

7.1

技術の概要.......................................................................................................................... 4

7.1.1

技術の俯瞰 .................................................................................................................. 4（1）地熱発電技術の原理...................................................................................................... 4（2）発電方式........................................................................................................................ 4（1）温泉熱発電 .................................................................................................................... 7（2）温泉熱利用 .................................................................................................................... 87.1.2

システム価格，発電コスト ......................................................................................... 9（1）現状のコスト ................................................................................................................ 9（2）将来のコスト目標・見通し ..........................................................................................11
7.2

導入ポテンシャル，導入目標，導入実績 ......................................................................... 12

7.2.1

導入ポテンシャル...................................................................................................... 12（1）世界............................................................................................................................. 12（2）日本............................................................................................................................. 13（3）米国............................................................................................................................. 14（4）東南アジア .................................................................................................................. 15
7.2.2

導入目標 .................................................................................................................... 16（1）世界............................................................................................................................. 16（2）日本............................................................................................................................. 17（3）米国............................................................................................................................. 17（4）欧州............................................................................................................................. 18（5）東南アジア .................................................................................................................. 18
7.2.3

導入実績 .................................................................................................................... 18（1）世界............................................................................................................................. 18（2）日本............................................................................................................................. 20（3）米国............................................................................................................................. 21（4）欧州............................................................................................................................. 24（5）東南アジア .................................................................................................................. 27
7.3

世界の市場動向 ................................................................................................................ 29

7.3.1

市場の現状および将来見通し.................................................................................... 29

7.3.2

国別・企業別の生産シェア ....................................................................................... 30（1）三菱重工業 .................................................................................................................. 30（2）東芝............................................................................................................................. 31（3）富士電機...................................................................................................................... 32（4）Ormat ......................................................................................................................... 33（5）2

その他関連企業の動向............................................................................................. 33

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第 7 章 地熱発電
7.4

各国の技術開発動向 ......................................................................................................... 34

7.4.1

各国の開発投資 ......................................................................................................... 34（1）世界............................................................................................................................. 34（2）米国............................................................................................................................. 34（3）欧州............................................................................................................................. 35（4）日本............................................................................................................................. 35
7.4.2

EGS（涵養地熱系）の開発・実験 ............................................................................ 35

7.4.3

利用可能範囲を拡大するための技術開発 .................................................................. 36（1）低コスト化 .................................................................................................................. 37（2）高効率化

─貯留層管理─ ......................................................................................... 38（3）高耐久化...................................................................................................................... 38（4）利用可能資源の拡大.................................................................................................... 38（5）管理・運用 .................................................................................................................. 38
7.5

今後に向けた課題と克服方策 ........................................................................................... 39

7.5.1

開発コストの低減...................................................................................................... 39

7.5.2

開発リスクの低減...................................................................................................... 39

7.5.3

自然環境との調和...................................................................................................... 39

7.5.4

温泉バイナリー発電システムの導入拡大 .................................................................. 40

7.5.5

地熱発電と立地地域との共生.................................................................................... 40

7.5.6

まとめ........................................................................................................................ 41

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第 7 章 地熱発電

7.1 技術の概要
7.1.1 技術の俯瞰（1）地熱発電技術の原理
火山帯の地下数 km～数十 km には「マグマ溜まり」があり，約 1,000℃の高温で周囲の岩石を熱している．地表からの雨水は，数十年かけて岩石の割れ目を通って浸透し，マグマ溜まりの熱によって高温，高圧の熱水となり，地熱貯留層が形成される．地熱発電は，この地熱貯留層まで生産井と呼ばれる井戸を掘り，熱水や蒸気を汲み出して利用する発電方式である．地熱発電は，天候に左右されることなく安定した電力供給が可能である．

（2）発電方式実用化されている地熱発電の方式には，広く用いられている「フラッシュ方式」と，比較的，最近実用化された「バイナリー方式」がある．また，実験段階にあるものとして「高温岩体発電
方式（HDR：hot dry rock）」があり，これに加えて地熱資源を活用する一連の技術も包含して，「涵養地熱系（EGS：Enhanced Geothermal Systems）」とも表現される．

1）フラッシュ方式
フラッシュ方式（蒸気発電方式）は，地熱貯留層から約 200～350℃の蒸気と熱水を取り出し，気水分離器で分離した後，その蒸気でタービンを回して発電する方式である．気水分離器で分離された熱水は，還元井と呼ばれる井戸を通して再び地下に戻される．日本の地熱発電所のほとん
どが，シングルフラッシュ発電方式である（図 7-1）．その他，分離した熱水をフラッシャー（低圧気水分離器）に導いて再度，熱水と蒸気に分離して，蒸気を一次蒸気と一緒にタービンに送り，熱水を還元井へと送るダブルフラッシュ方式や，坑口から蒸気のみが噴出する生産井で，気水分離器が必要なく，そのままタービンを回すドライスチーム方式などがある．

図 7-1 地熱発電（シングルフラッシュ方式）の概念図
出典：「地熱開発の現状」（2008，NEDO）
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第 7 章 地熱発電
国内の地熱発電所では，ダブルフラッシュ方式は八丁原発電所（九州電力）と森発電所（北海道電力），ドライスチーム方式は松川発電所（東北水力地熱）で，それぞれ採用されている．

2）バイナリー方式
バイナリー方式は，一般的に 80～150℃の中高温熱水や蒸気を熱源として低沸点の媒体を加熱し，蒸発させてタービンを回して発電する方式である．媒体には，ペンタン（沸点 36.07℃）な
どの炭化水素や代替フロン，アンモニア（沸点－33.34℃）など，沸点が 100℃以下の液体が用いられ，タービンを回した後，凝縮器で液化されて反復使用される．このように，熱水と低沸点媒体がそれぞれ独立した 2 つの熱循環サイクルを用いて発電することから，この方式をバイナリー方式と呼んでいる（図 7-2）．本方式によって，フラッシュ方式では利用できない低温の熱水や蒸気を活用することが可能となった．
日本では現在，新エネルギーとして定義されている地熱発電はバイナリー方式に限られており，
九州電力の八丁原バイナリー発電施設が RPS 法 1 の認定を受けている．海外では既に多くの実績があり，1980 年代から運転が開始されている．

図 7-2 地熱発電（バイナリー方式）の概念図
出典：「地熱開発の現状」（2008，NEDO）

3）高温岩体発電・涵養地熱系（EGS）
現在，地熱発電に使われているエネルギーは地熱源の一部であり，利用可能な熱源範囲を拡大するため，高温岩体発電技術が開発されてきた．
高温岩体発電とは，高温であるものの水分に乏しく，十分な熱水・蒸気が得られないような高1

電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法（Renewable Portfolio Standard）．電気事業者に新エネルギーを利用して得られる電気の一定量以上の利用を義務付ける法律．対象は，風力，太陽光，地熱，
水力，バイオマス．
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第 7 章 地熱発電
温岩体を地熱発電に活用する方式で，人工的に岩盤に割れ目（フラクチャ）を作って 2 本の坑井の一方から水を注入し，もう一方から高温蒸気を取り出して発電するものである（図 7-3）．

図 7-3 地熱発電（高温岩体発電）の概念図
出典：NEDO 海外レポート NO.1023（2008.6.4）

従来の高温岩体発電を発展させた EGS も研究開発が進められている．EGS とは，人工的な水
圧刺激を利用して地熱資源を活用するための一連の技術（既存の地熱貯留層の性能改善から高温
岩体発電まで）であり，通常，地下深いところにある高温の地層で岩石を断裂させる技術を指す．
EGS は，温水または水蒸気の新規地熱貯留層を創出するか，既存の地熱貯留層を拡大，強化するために利用される．EGS はまだ成熟しておらず，多くの点で検証を要するが，米国，ドイツ，フランス，オーストラリアなど，世界中でいくつかの開発プロジェクトが実施されている．

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第 7 章 地熱発電
コラム：温泉熱の利用
温泉熱の利用方法には，大きくわけて発電に利用する方法と，熱として利用する方法がある．
日本に多い 50～100℃の温泉は，そのままでは熱すぎて入浴には適さないため，長距離の配管や樋を巡らせて，湯を外気にさらすなどして，適温に冷ましてから使用されてきた．最近，この温泉未利用熱の有効利用が検討されている．

（1）温泉熱発電
温泉熱を利用した発電の一つとして，カリーナサイクルを用いた発電方式がある．
カリーナサイクルでは，沸点 100℃以下のアンモニアと水の混合液を作動媒体として利用する．
はじめに蒸発器（沸騰器ともいう）で，温泉水によってアンモニア水を熱して沸騰させる．沸騰したアンモニア水を気液分離器に導いて蒸気を分離し，この蒸気でタービンを回して発電する．
一方，気液分離器で分離された液体のアンモニア水は，再生器で熱回収された後，タービン排気のアンモニア水蒸気を吸収し，さらに凝縮器で冷却される．冷却されたアンモニア水は，ポンプによって循環し，再度サイクル内をまわる．これがカリーナサイクルの原理であり，低温熱を有効利用してタービンを駆動する方式である．既に実用化されているものもあるが，国内の多数の温泉へ導入するため，小型の発電システムの開発が進められている．

図表 1 カリーナサイクル発電
出典：「カリーナサイクル方式を用いた地熱・温泉発電の原理」（2009，地熱技術開発）

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第 7 章 地熱発電

（2）温泉熱利用
温泉熱を発電ではなく熱として利用するには，さまざまな機器の組み合わせによる方式が考えられる．温泉熱利用システムの例を図表 2 に示す．この他，イチゴなどの果実栽培や花卉栽培，融雪に利用されている．比較的，複雑なシステムを導入して積極的に利活用する以外にも，温泉
熱をそのまま調理へ利用するなどの応用例も見られる．
図表 2 温泉熱利用システム例

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第 7 章 地熱発電※：温泉水 源泉から取り出した未利用の温泉水※：温泉排水 入浴などに利用した後の温泉水

出典：「温泉ＤＥヒーポン！温泉ホテル省エネモデル集」（2008，経済産業省北海道経済産業局）

7.1.2 システム価格，発電コスト（1）現状のコスト
表 7-1 に，地熱発電の現状のコスト試算例を示す．建設コストには，かなり幅があることが分かる．これは生産井の深度や蒸気量，発電方式，開発地点の条件などに加え，石油や鉄，セメントなど建設資材コストの影響を受け，建設施設や時期によって変動するためである．地熱発電の開発コストの増加要因として，・開発のリードタイムが通常 10 年以上と長く，この間の人件費，金利などが負担となる．
・調査・開発段階で多数の坑井を掘削する必要があるため，多額の費用を要する．
・基幹送電線から離れた場所で行われることの多い地熱発電所の建設に当たって，新規の送電線が必要な場合，多額の建設費用を要する．
・運転中にシリカスケールの付着などから，蒸気生産井や還元井の減衰などを招き，追加的に補充井の掘削などが必要となる．
などの課題が挙げられる．さらに，規制緩和で規制区域外から規制区域内の地下の熱源に向けて斜め堀りする場合や，水平方向の距離が長くなる場合など，建設コストは増加することになる．
なお，それぞれの試算について，初期投資コストとして大きい地熱資源量の調査費用は含まれていないと考えられる．
発電コストは，フラッシュ方式ではおおむね 4 円/kWh～10 円/kWh 程度，バイナリー方式で
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第 7 章 地熱発電
は 4 円/kWh～12 円/kWh 程度，EGS では 8 円/kWh～14 円/kWh 程度と試算されている．なお，
日本では 9.2～11.6 円/kWh と，世界より比較的高く試算されている．発電コストについても，開発地点や規模などによって，プラントごとに幅が生じている．
表 7-1 地熱発電の現状コスト試算例

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第 7 章 地熱発電

図 7-4 地熱発電の現状の発電コスト試算例
出典：表 7-1 より NEDO 作成（2）将来のコスト目標・見通し
図 7-5 に IEA による将来の発電コスト試算例を示す．
フラッシュ方式の発電コストは，既に競争力をもっている場合も多いが，2050 年に向けて緩やかに低減すると推定されている．バイナリー方式も同様に比較的，成熟した技術であるが，今後，設備容量の増加が，発電コストの低減に資すると考えられる．フラッシュ方式は，2020 年から2030 年の間に，またバイナリー方式も 2030 年頃には競争力を持つとみられる．なお，EGS の
将来コストの推定は困難として，記載されていない．

図 7-5 地熱発電（バイナリー・フラッシュ方式）の発電コストの見通し
出典：“Geothermal Roadmap”（2011，IEA）より NEDO 作成

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第 7 章 地熱発電

7.2 導入ポテンシャル，導入目標，導入実績
7.2.1 導入ポテンシャル（1）世界主要国の地熱資源量を表 7-2 に示す．世界では，米国とインドネシア，日本の 3 ヵ国が突出して多く，20,000MW を超える資源量を誇る．地熱資源量は，活火山数と強い相関があり，火山大国のポテンシャルが大きい（図 7-6）．
表 7-2 国別地熱資源量

出典：活火山数，地熱資源量「パラダイム転換としての地熱開発推進」（2009, 産業技術総合研究所），
地熱発電導入量 IGA ホームページより NEDO 作成

図 7-6 地熱資源量と活火山数の相関
出典：表 7-2 を基に作成

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第 7 章 地熱発電

（2）日本
日本は世界有数の火山国であり，地熱資源量は米国とインドネシアに次いで世界第 3 位に位置
し，出力にして 23,470MW のポテンシャルがある（表 7-2）．しかし，日本では，図 7-7 に示す
ように，開発地点の多くが国立公園内であることなどの制約があり，設備容量では世界第 8 位にとどまっている．

図 7-7 自然公園内の地熱ポテンシャル
出典：「平成 24 年度調達価格及び調達期間に関する意見」（2012，調達価格等算定委員会）より NEDO 作成

日本の地熱発電の追加開発可能量について「地熱発電に関する研究会中間報告」（2009 年 6 月）
が，表 7-3 のように発電原価別で試算している．それによると，2020 年度の地熱発電の導入量は，発電原価 12 円/kWh のものまで建設できるとすると 670MW，発電原価 15 円/kWh の場合は930MW，発電原価 20 円/kWh の場合は 1,130MW となっている．これらはそれぞれ，日本の地
熱資源量の 3.3％，4.5％，5.5％に当たる．
この試算は，開発リスクや開発コストの低減に向けた環境が整備され，地熱発電の開発に関する経済性が向上し，地元調整などを含めて 10 年以内に発電所を建設できることを前提としている．また，導入可能性のある地域は，実際にボーリングを行ったものだけが対象となっており，国立公園の普通地域のポテンシャルは含まれるが，特別地域分は含まれていない．
表 7-3 地熱発電の 2020 年度導入量の試算

注：温泉発電および既設地熱発電所の増加分 240MW，15 億 kWh を含む．
注：発電電力量については，これまでの稼働率実績 70％を用いて試算．

出典：「地熱発電に関する研究会 中間報告」（2009, 地熱発電に関する研究会）よりNEDO 作成

また，環境省の再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査によると，熱水資源開発の賦存量は，
温度区分 150℃以上では 2,357 万 kW，120℃～150℃では 108 万 kW，53～120℃では 849 万 kWであり，合計すると地熱発電全体の賦存量は 3,314 万 kW と推計された．熱水資源開発の導入ポ
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第 7 章 地熱発電
テンシャルは，温度区分 150℃以上では 636 万 kW，120℃～150℃では 33 万 kW，53～120℃では 751 万 kW であり，合計すると賦存量の約 43％に当たる 1,420 万 kW と推計されている（表7-4，図 7-8）．
表 7-4 地熱発電の賦存量および導入ポテンシャル※：温泉発電は，53～120℃の低温域を活用したバイナリー発電の一部．

出典：再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査報告書（2011, 環境省）より NEDO 作成

図 7-8 地熱発電の賦存量および導入ポテンシャル
出典：再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査報告書（2011，環境省）より NEDO 作成（3）米国
米国のポテンシャルは世界 1 位であり，地熱資源量は 30,000MW である．
米国の地熱資源のポテンシャルマップを図 7-9 に示す．特に，西部に地熱資源が集中している．
また，USGS（U.S. Geological Survey）の 2009 年 9 月の評価報告書では，西部 13 州の地熱発電のポテンシャルを，次の 3 つのカテゴリに分け，表 7-5 のように示している．

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第 7 章 地熱発電

図 7-9 米国の地熱ポテンシャルマップ
出典：NREL（National Renewable Energy Laboratory）

表 7-5 米国における地熱資源のポテンシャル

出典：GEA ホームページより NEDO 作成（4）東南アジア
インドネシアの地熱資源量は世界 2 位を誇り，そのポテンシャルは 27,790MW～28,500MW と試算されている（図 7-10）．現在の設備容量は 1,197MW で，試算されたポテンシャルの約 4％にとどまっている．

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第 7 章 地熱発電

図 7-10 インドネシアの地熱ポテンシャル
出典：“Geothermal Roadmap”（2011, IEA）

7.2.2 導入目標
（1）世界
IEA のエネルギー技術展望 2010（Energy Technology Perspectives：ETP）でのブルーマップ
シナリオで，2050 年には，地熱発電による年間発電量が 1,400TWh に達するとされている（図7-11）．
また，2050 年にはバイナリー方式とシングルフラッシュ方式，ダブルフラッシュ方式といった，
既に実用化されている技術に加え，EGS の導入・活用が期待されており，設備容量は 200GW となると描かれている（図 7-12）．

図 7-11 地域別の地熱発電による発電量のロードマップ
出典：“Geothermal Roadmap”（2011, IEA）より NEDO 作成

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第 7 章 地熱発電

図 7-12 方式別の地熱発電の設備容量のロードマップ
出典：“Geothermal Roadmap”（2011, IEA）より NEDO 作成（2）日本
環境省の「低炭素社会づくりのためのエネルギーの低炭素化に向けた提言」では，2050 年までの地熱発電の導入見込量を，表 7-6 のように取りまとめている．2050 年には，2010 年時点と比べて最大で 14.94 倍（739 万 kW）の地熱発電の増分が想定されている．
表 7-6 日本における地熱発電の導入見込量

注：低位ケース 東日本大震災以前に，2020 年の見通しとして資源エネルギー庁が示している固定価格買取制度案に基づく支援方策により増加が見込まれる普及量を設定し，それ以降は同様のペースで導入が進むものと想定した．
中位ケース 低位ケースと高位ケースの中間値程度の普及を想定した．
高位ケース 2050 年時点で環境省ポテンシャル調査にある導入ポテンシャル（エネルギーの採取・利用に関する種々の制約要因による設置の可否を考慮したエネルギー資源量）を最大限顕在化させることを目指して，施策を最大限強化する場合を想定した．
エネ環 革新的エネルギー・環境戦略（エネルギー・環境会議，2012）に記載されている値．

出典：低炭素社会づくりのためのエネルギーの低炭素化に向けた提言（2013, 環境省）より NEDO 作成（3）米国
米国エネルギー省エネルギー効率および再生可能エネルギー局（EERE）では，GTP（The
Geothermal Technologies Program）として，産学官のパートナーシップによって米国での地熱資源を開発する，革新的な地熱エネルギー技術を開発している．このプログラムでは，導入目標
として「未知の地熱資源 30GW の開発加速」「2020 年までに EGS 貯水槽についての実証実験を少なくとも 5MW 実施すること」などを掲げている．その他，発電コストを 2020 年までに 6 セント/kWh に低減すること（EGS については 2030 年まで）も記されている．
また，マサチューセッツ工科大学（MIT）は，今後 50 年間で，コスト競争力をもつ米国の EGS
発電設備容量は 100GW に上ると予測している．

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（4）欧州
ヨーロッパ再生可能エネルギー協議会（European Renewable Energy Council：EREC）は 2010
年 4 月，「RE-thinking 2050」を発表し，表 7-7 に示す目標を打ち出している．
その中で，目標達成のための技術開発展望として，EGS プラントのコスト低減による競争力の拡大や，EU 外への技術提供などが示されている．
表 7-7 欧州全域の 2050 年までの目標値

出典：“RE-thinking 2050”（2010, EREC）より NEDO 作成（5）東南アジア
地熱資源量の多いインドネシアやフィリピンなどでは，大規模な開発目標を掲げ，地熱発電の開発に積極的に取り組んでいる．
インドネシアでは，地熱法を制定し，明確な開発目標をロードマップとして定めており，2025
年には一次エネルギーの 5％に相当する 9,500MW を地熱発電で供給する目標を掲げていた．
2010 年にはさらに，2025 年までに 12,300MW とその目標値を上方修正した．2010 年 1 月 27日の政府規則では，国内の電力需要の急増を賄うために，2014 年までに 3,977MW の地熱発電を新規導入するとの短期目標を掲げている．なお，これらは税優遇措置によって支援するとしている．
表 7-8 東南アジアにおける主要地熱資源国の地熱発電開発目標

出典：実績値 IGA ホームページ，フィリピンの目標値“the 2009-2030
Philippine Energy Plan”，インドネシアの目標値“Geothermal
Roadmap”（2011, IEA）より NEDO 作成

7.2.3 導入実績
（1）世界
世界の地熱発電設備容量を図 7-13 に示す．世界の地熱発電設備容量は 1980 年以降，ほぼ同じ
ペースで順調に伸びており，2009 年には 10.7GW に達している．また，設備容量の増加に伴い，年間総発電量も増えている．年間総発電量は 67.2 TWh，平均効率は 6.3 GWh/MW である．

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第 7 章 地熱発電

図 7-13 世界の地熱発電設備容量
出典：“Geothermal Roadmap”（2011，IEA）

主要地熱資源国の設備容量を図 7-14 に示す．米国が世界最大の設備力を持ち，フィリピンやイ
ンドネシア，メキシコ，イタリアが後に続く．過去 10 年で米国とインドネシアの容量は着実に増えている．また，総発電量に対する地熱発電の割合は，アイスランドが最も高く 25％であり，次いでエルサルバドル（22％），ケニア（17％），フィリピン（17％），コスタリカ（13％）となっている．

図 7-14 主要地熱資源国の設備容量
出典：IGA ホームページより NEDO 作成

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第 7 章 地熱発電

（2）日本
日本で現在，運転している地熱発電所は 17 ヵ所で，2013 年 6 月時点での認可出力合計は約515MW である（表 7-9）．日本で最初の地熱発電所である松川発電所は，1966 年に運転を開始して以来，40 年以上，安定して運転されている．
石油危機以降の原油価格高騰期には，火力発電に対するコスト競争力をある程度もっていたた
め，本格的に調査され，東北・九州地域を中心に地熱開発が進められた．1990 年代には 9 基（約317MW）が導入されたが，1999 年の八丈島発電所の運転開始以降，新規立地がない状態が続いている（2006 年の八丁原バイナリーは除く）．
日本では，多くの発電所がフラッシュ方式であり，現在，運転しているバイナリー方式の地熱発電所は，九州電力の八丁原バイナリー発電設備（2,000kW）のみである．なお，霧島国際ホテ
ルは，地熱バイナリー発電（220kW）の実証実験を 2006 年 9 月から 3 年間，実施したが，その後は蒸気フラッシュ方式（100kW）に戻している．また，九州電力と川崎重工業は，山川発電所
構内に小規模バイナリー発電設備（定格出力 250kW）を設置し，実証試験を開始している．
近年，設備の寿命が近づいている地熱発電所があり，老朽化によってスケールが付着して井戸が使えなくなるケースが予想されている．近い場所に別井戸を掘り直すことで発電能力は増強できるが，資金確保が課題となっている．実際，ここ数年は，設備容量（kW）は変わっていない
が，発電量（kWh）は減少する傾向が出現している（図 7-15）．
現在では，北海道豊羽地域や武佐岳地域など，数地域で地表調査段階を終えて探査段階に入った案件があり，開発に向けて検討されている（表 7-10）．
表 7-9 日本の地熱発電所（2013 年 6 月現在）

出典：「地熱発電事業に係る自然環境影響検討会」（2011/6/28，環境省）（第 1 回）資料 2 より NEDO 作成

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第 7 章 地熱発電

図 7-15 日本の地熱発電の認可出力と発電電力量の推移
出典：「エネルギー白書 2013」（2013，経済産業省）より NEDO 作成

特に，電源開発と三菱マテリアル，三菱ガス化学の 3 社による合弁会社である湯沢地熱は，秋田県の湯沢市山葵沢・秋ノ宮地域での地熱発電所の建設計画を策定し，建設に向けた環境影響評価（アセスメント）を進めている．今後，規制手続きに 2～3 年を要する見込みであるものの，2015 年着工，2020 年運転開始予定となっており，20 年以上振りに新たに地熱発電所の運転が始
まろうとしている．
この他にも，東日本大震災以降，福島県で複数の企業合同による開発が計画されるなど，各地で調査・検討などが進められている．
表 7-10 進捗が期待される案件

出典：「資源・燃料政策に関する有識者との意見交換会 世界的な資源需要の高まりや災害等を踏まえた資源開発・確保」（2011，経済産業省）第 1 回資料 1-4 より NEDO 作成（3）米国
世界最大の設備力を持つ米国は，バイナリー方式の地熱発電の開発も積極的で，多くの商用プラントが稼動している．
（表 7-11）「2005 年エネルギー政策法」によって，地熱発電が米国政府の再生可能エネルギー生産税控除を受けられるようになったため，地熱資源で発電される電力のコストが化石燃料による電力コス
トと等しくなるなど，経済情勢が追い風となり，地熱産業は急速に活性化している．

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第 7 章 地熱発電
表 7-11 米国で稼動中の主な発電設備（2000 年以降運開設備）

注：発電方式 DS…ドライスチーム，SF…シングルフラッシュ，DF…ダブルフラッシュ，B…バイナリー

出典：地熱エネルギー協会（GEA：Geothermal Energy Association）ホームページより NEDO 作成

図 7-16 米国の地熱発電の設備容量の変化（2005～2010）
出典：“Annual US Geothermal Power Production and Development Report”（GEA，2011）より NEDO 作成

2008 年 8 月には，アイスランドとオーストラリアの 3 ヵ国間で地熱技術国際パートナーシッ
プ（International Partnership for Geothermal Technology：IPGT）を締結しており，国際協力
を通じて地熱発電の技術開発を加速させてきた．
22

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第 7 章 地熱発電
米国の地熱発電容量は 2011 年 3 月時点，9 つの州の合計で 3,102MW に達している（図 7-17）．
中でもカリフォルニア州は群を抜いており，現在の設備容量は 2,565MW を超えている．
現在は 15 の州で地熱発電の開発が積極的に進められており，2011 年時点で 123 の開発プロジ
ェクトが進められている．開発検討段階のものも含めるとその数は 146 に上り，設備容量は 4,448～5,040 MW が見込まれている．その 146 の開発プロジェクトのうち，111 プロジェクトが従来型地熱発電の新規開発と，多数を占めている（図 7-16，図 7-18，図 7-19，図 7-20）．

図 7-17 米国の地熱発電の設備容量（2011 年 3 月）
出典：“Annual US Geothermal Power Production and Development Report”（GEA，2011）より NEDO 作成

図 7-18 地熱発電の開発状況（左：現在の開発，右：開発中）
出典：“Annual US Geothermal Power Production and Development Report”（GEA，2011）より NEDO 作成

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第 7 章 地熱発電

図 7-19 州別の地熱発電の開発プロジェクト数
出典：“Annual US Geothermal Power Production and Development Report”（GEA，2011）より NEDO 作成

図 7-20 プロジェクトタイプ別の開発数
出典：“Annual US Geothermal Power Production and Development Report”（GEA，2011）より NEDO 作成（4）欧州2010 年時点で，欧州全体の地熱発電設備容量は 1.6GW，発電量は 10.9TWh であり，イタリ
アが欧州全体の設備容量の約 50％を占めている．近年では，トルコとアイルランドの地熱発電市
場が活性化している．また，スペインやフランス，ポルトガルの大西洋の島々でも地熱発電の開発が活発となっており，合計で 400MW 規模のプロジェクトが進行している（図 7-21）．

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第 7 章 地熱発電

図 7-21 設備容量の国別比較（2011～2015）
出典：“Geothermal Electricity Market in Europe”（2011，EGEC）より NEDO 作成

図 7-22

EGS プラントの開発地点

出典：“Geothermal Electricity Market in Europe”（2011，EGEC）

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第 7 章 地熱発電
欧州で現在，稼動している地熱発電設備を表 7-12 に示す．特に，ドイツの設備容量はわずか
8MW 程度であったが，2004 年に導入された固定価格買取制度の効果が現れはじめ，バイエルン州を中心に，バイナリー方式や EGS など，現在では 16 のプラントを開発している．
また現在，クロアチアやフランス，ドイツ，ハンガリー，イギリス，アイルランド，スロヴァ
キア，スロヴェニア，スペインといった多くの国々で，11 の EGS プロジェクトが運転・開発されている．ヨーロッパ地熱エネルギー協議会（European Geothermal Energy Council：EGEC）
は，地熱発電に占める EGS の割合が増加し，現在約 2％である EGS プラントが提案段階のものも含めた場合，今後 43％程度となると想定している（図 7-22）．
表 7-12 欧州で稼動中の主な地熱発電設備（2010 年 12 月時点）

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第 7 章 地熱発電

出典：“EGEC Statistical Report 2010”（2010, EGEC）より NEDO 作成（5）東南アジア
東南アジアでは，フィリピンとインドネシアがそれぞれ世界第 2 位，第 3 位の地熱発電設備導入量を誇る．フィリピンとインドネシアの地熱発電設備の導入推移を図 7-23 に示す．フィリピン
は 2000 年以降の導入が停滞している一方，インドネシアでは着実に導入が進んでいる．
フィリピンの 2010 年の地熱発電設備容量は 1.9GW で，総発電量の 15％を占めている．フィリピンでは古くから地熱開発に積極的であり，1978 年の地熱発電開発に関する大統領令（PD1442）によって税制優遇などの促進策が規定され，導入が進んだ．開発リスクの大きいサ
イトは PNOC エネルギー開発公社（現在は民営化）が担い，開発が進められた．また，BOT 方式を用いた開発も促進されている．近年，フィリピンエネルギー省は，地熱開発可能性の高い地
点を「Philippine Energy Contracting Round」として公表し，民間からの投資を促進している．
インドネシアの 2010 年の地熱発電設備容量は 1.2GW で，総発電量の 6％を占めている．インドネシアでは，2003 年に地熱法が制定され，国営企業が担ってきた地熱開発に民間企業が参入できるようになり，2008 年には FIT の買取価格基準が制定されている．電源開発計画では，2014
年までに 10,000MW の新規電源を開発するクラッシュプログラムⅡの一環として，3,900MW の地熱発電が開発される計画である．開発を担うのは，国内では国営の Pertamina Geothermal
Energy や電力公社（PLN）であるが，IPP への民間投資も熱心に誘致している．2010 年にバリ
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第 7 章 地熱発電
島で開催された世界地熱会議で，ユドヨノ大統領が「世界一の地熱発電大国を目指す」と表明す
るなど，インドネシアは地熱開発に積極的な姿勢を見せている．

図 7-23 フィリピンおよびインドネシアの地熱発電設備導入推移
出典：IGA ホームページより NEDO 作成

表 7-13 フィリピンで稼働中の主な地熱発電設備

注：
BTO（Build Transfer Operate）
民間事業者が施設等を建設し、施設完成直後に公共施設等の管理者等に所有権を移転し、民間事業者が維持・管理及び運営を行う事業方式
BOO（Build Own Operate）
民間事業者が施設等を建設し、維持・管理及び運営し、事業終了時点で民間事業者が施設を解体・撤去する等の事業方式。
PPA（power purchase agreement）
長期売電契約

出典：フィリピンエネルギー省ホームページより NEDO 作成

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第 7 章 地熱発電
表 7-14 インドネシアで稼働中の主な地熱発電設備（2011 年）

出典：インドネシアエネルギー鉱物資源省ホームページ および “Geothermal Power Generation in the World,
2005-2010 Update Report”, Proceedings of the World Geothermal Congress 2010, Bali, Indonesia.
（Bertani, R., 2010.）より NEDO 作成

7.3 世界の市場動向
7.3.1 市場の現状および将来見通し
世界は地熱発電の建設ラッシュとなっている．特に，東南アジアやオセアニアの火山国で地熱発電所の新増設が加速しており，例えばインドネシアは，昨今の急速な経済発展に伴い電力需要が急増し，2004 年より石油の純輸入国に転じていることから，石油資源への依存を減らしつつ，
電力需給逼迫を解消することが急務となっている．電力需要の増加に対し約 10GW の発電所建設計画を発表し，そのうち約 40％を地熱発電により賄うとしている．さらに地熱発電の約 80％は民間資本による IPP2 事業に割り当てる予定であり，海外企業のビジネスチャンスが拡大している 3．
米国は地熱発電設備容量で世界トップであり，発電と成長の見通しは良好である．米国では，
米国再興・再投資法（American Reinvestment and Recovery Act：ARRA）から地熱エネルギー技術に対して，3 億 6,800 万ドルを投資する 4 という政府の後押しもあり，148 もの地熱発電の開発検討プロジェクトが積極的に進められてきた．この助成金は新しい地熱地帯の特定と開発に向けられたものであり，これらのプロジェクトにより，掘削，探査，プラント建設，地熱発電設備の運転等で，何千もの雇用を生み出している．
ニュージーランドは政策として再生可能エネルギーに力を入れており，現在の総発電量の 57％
を水力，11％を地熱，4.9％を風力で賄っている．同国は，地熱発電に対する RD&D 投資も活発であり 5，今後の更なる市場拡大が期待される．富士電機が，1 基の発電能力としては世界最大の出力（140MW）となる地熱発電プラントをニュージーランドに納入・運転開始するなど，日本

Independent Power Producer（独立系発電事業者）．電力会社に卸電力を供給する発電事業者を指す．
住友商事は，インドネシアの地熱発電プロジェクトにおいて北スラウェシ州ラヘンドン地区など 7 件（約530MW）の受注実績があり，インドネシアにおける建設中・完工済み地熱総発電設備全体の約 50％を占める（2010 年 3 月現在）．タービン・発電機は富士電機システムズが納入している．
（出典：住友商事プレスリリース http://www.sumitomocorp.co.jp/news/2010/20100218_133020.html）
4 7.4.1（2）参照
5 7.4.1（1）参照
2
3

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第 7 章 地熱発電
企業の進出も活発になっている．
オーストラリアなどの地熱資源に乏しい国々までが，EGS を中心とした地熱開発に乗り出してきている．EGS は多くの国で開発プロジェクトが進められており，今後は EGS が市場の中心となると考えられる．

7.3.2 国別・企業別の生産シェア
日本国内では 10 年以上も新設されていない地熱発電であるが，日本メーカ 3 社（三菱重工業，
東芝，富士電機）でフラッシュ方式のタービンの世界市場の約 7 割を占めている．
1980 年代には日本製のシェアが 90％であったが，バイナリーサイクル発電の割合が伸びたた
め，日本のシェアは減少しつつある．2000 年以降，バイナリーサイクルが地熱発電設備の 25％を占めているが，バイナリー方式については，イスラエルの Ormat が大半を占めている．
以下に，日本メーカ 3 社（三菱重工業，東芝，富士電機），Ormat 等の動向を概観する．

＊AEI：Associated Electrical Industries

図 7-24 地熱発電用タービンの市場動向
出典：“Geothermal Power Generation in the World, 2005-2010 Update Report”, Proceedings of the World
Geothermal Congress 2010, Bali, Indonesia.（Bertani, R., 2010.）より NEDO 作成（1）三菱重工業
三菱重工業は，国内だけでなくアイスランド，インドネシア，米国，フィリピンで地熱発電設備の受注・納入実績がある．
2010 年には，アイスランドの電力会社最大手，レイキャビク・エナジー社と地熱発電で協業することに合意し，覚書に調印した．レイキャビク・エナジー社は地熱発電事業会社として，地熱エネルギーの開発を地球規模で進める計画を持ち，既にアフリカなどで開発に着手している．地
熱発電設備で世界トップの三菱重工業と，世界有数の地熱発電国，アイスランドで開発ノウハウ
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第 7 章 地熱発電を持つレイキャビク・エナジー社が手を組み，世界規模で地熱エネルギービジネスを展開していくことが想定される．
これにより，アイスランド向け地熱発電設備の受注・納入累計は，同社向け 13 基を含め 15 基に達し，全世界での受注累計は 100 基超，出力で 270 万 kW に及んでいる．

図 7-25 三菱重工業の納入実績
出典：三菱重工業ホームページ（2）東芝
東芝は，1966 年に国内初となる岩手県松川地熱発電所に 20MW の地熱用タービン・発電機を納入して以来，北米，東南アジア，アイスランド等世界各国で 54 台の設備を納入しており，約2,900MW の発電設備を納入し，世界で 24％のシェアを占めている．
2011 年 3 月には，ニュージーランド・コンタクトエナジー社が建設を予定しているテミヒ地熱発電所のタービン，発電機，復水器を受注．2 基の 83MW 級地熱タービン，発電電動機，復水器を 2012 年に納入した．また同年に，ケニアオルカリア発電プロジェクト，インドネシアジャワ
島西部バンドン郊外での地熱発電プロジェクトを受注するなど，積極的な受注活動を行っている．

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第 7 章 地熱発電

図 7-26 東芝の納入実績
出典：東芝ホームページ（3）富士電機
富士電機は，1960 年に日本で初めての地熱発電設備を箱根小涌園に納入．1970 年代からインドネシア，フィリピン，ニュージーランド，アメリカ，アイスランドなど世界各地へ地熱発電設備を納入し，地熱用蒸気タービン発電機の製造・納入において，直近 10 年間で約 40％以上のシ
ェアを有する．これまで国内外で 66 台の地熱発電用タービンを納入している．
地熱用蒸気タービンに入ってくる蒸気には腐食成分を含む不純物やガスが非常に多く含まれており，通常の火力発電用タービンとは比べものにならないほど過酷である．現在，耐食性を向上させるコーティング技術を開発するなど継続的に技術開発を進め，地熱発電用タービンで世界シェア 50％以上を目指している．
2010 年に商業運転を開始したニュージーランド

ロトカワ地区に，同社が納入した地熱発電プ

ラント（ナ・アワ・プルア地熱発電所）は，1 基としては 140MW と世界最大出力を誇る．2011
年には，トルコで 1 基（60MW），フィリピンで 1 基（20MW）を受注している．今後さらなる売上拡大を目指しており，アフリカ，中南米諸国など新たな地域へも事業を拡大していく計画としている．
また，水より沸点の低い媒体を地熱エネルギーで蒸発させてタービンを回す「バイナリー発電」
システムにも注力し，2MW 標準機を商品化するなど，地熱バイナリー発電についての事業領域拡大を目指している．
32

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第 7 章 地熱発電

（4）Ormat
Ormat グループは，地熱および廃熱回収発電設備の設計，製造，販売，現地施工，関連するサービスを行い，更に，その設備の所有，運転を世界各地で行っている唯一の地熱事業垂直統合企
業グループである．
イスラエルが本社となる同社は 1966 年よりバイナリーサイクルの開発を始め，1980 年代後半
より米国にてバイナリー方式の地熱発電所の建設，運転を行っている．近年では特に，グアテマ
ラ，ケニア，ニュージーランド等の米国以外の地域においても地熱発電プラントを建設している．
現在までに 20 ヶ国以上 65 地点，合計 1,300MW 超のバイナリー地熱発電所および蒸気タービ
ンとの複合発電所を建設．同社は，世界に先駆けて二次側の低沸点媒体に有機媒体（ペンタン，ブタンなど）を用いたバイナリー発電を商品化し，世界のバイナリー方式の地熱発電所をほぼ独占状態としている．
同社の，地熱バイナリー発電設備は，・従来のフラッシュ式発電に必要な蒸気（200℃以上）に比較して，低温域（100℃以上）の蒸気・熱水を利用できる．
・高温蒸気が使用できる場合には，蒸気タービン発電とバイナリー発電の複合発電を行うことができる．
・地熱バイナリー発電設備としては世界最高クラスの発電効率と信頼性を誇り，最新の情報によると世界中に 1,200MW 以上の豊富な納入実績を有している．
・空冷コンデンサーを採用することで，地下から取り出した熱流体を全量地下に還元して資源循環できるので環境負荷が小さい．
・白煙の発生がなく，寒冷地においても周辺への着氷がない．
・単機出力 250kW から 15,000kW 級と，幅広い出力への対応が可能．
などの特長があり，競争力を有している．
なお，2010 年 6 月に JFE エンジニアリングと米国 Ormat International は，地熱バイナリー
発電設備の日本国内での業務協定を締結し，日本で初めてバイナリー発電設備を含む生産井坑口
から還元井坑口までの一貫地熱発電システムの提供が可能となった．

（5） その他関連企業の動向
その他の地熱発電関連企業として，国内企業では，地熱資源調査・掘削工事の地熱技術開発，
地熱エンジニアリング，日鉄鉱業，西日本技術開発，日本重化学工業，出光興産，三菱マテリア
ルテクノ，帝石削井工業，エスケイエンジニアリング，掘削機械のワイビーエム，鉱研工業，蒸気生産設備の新日鉄エンジニアリング，プラント工事の太平電業，日揮などが挙げられる．特に，地熱発電用タービン，掘削機械の分野では，日本の高度な技術が世界をリードしている．
また，海外市場の活性化に伴い，これまでは国家レベルで推進されるケースが多かった地熱発電事業だが，近年，民間資金を活用した開発が活発に進められるようになってきている．さらに，初期リスクをどう軽減できるかが重要なポイントとなるため，IPP（独立系民間発電事業）を活用した開発も検討されている．そのため，住友商事によるインドネシア ムアララボ地熱発電所およびラジャバサ地熱発電所，伊藤忠商事によるサルーラ地熱発電所，丸紅によるインドネシア パ
トハ地熱発電所，豊田通商によるケニア オルカリア地熱発電所など，海外における地熱発電プロ
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第 7 章 地熱発電
ジェクトの受注が相次いでいる．

7.4 各国の技術開発動向
7.4.1 各国の開発投資（1）世界各国における地熱発電への研究・開発・実証（RD&D）投資は少額であり，開発投資がなされていない国も少なくない．
人口当たりの投資額でみると，ニュージーランドが最も高く，地熱発電に対し全 RD&D の 10％以上を投資している．また，2006 年から 2010 年の平均投資額では，米国（23.1 百万 US ドル）
や，ドイツ（18.6 百万 US ドル）がトップとなっている．後述のように，米国では，米国再興・再投資法を通じて地熱エネルギー技術に対し巨額の R&D 投資が行われた．

（2）米国
2009 年に設立された米国再興・再投資法（ARRA）から，再生可能エネルギー研究・開発・支援のため，エネルギー省エネルギー効率及び再生可能エネルギー局（EERE）へ 168 億ドル拠出されている．そのうち，地熱エネルギー技術については，GTP6 の 148 プロジェクトに対して総額 3 億 68 百万ドルが授与された．

図 7-27

ARRA による GTP への助成額と件数

出典：EERE ホームページより NEDO 作成

6

34

7.2.2（3）参照

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第 7 章 地熱発電

（3）欧州
イギリスでは，深部地熱チャレンジ基金が 6 つの実証プロジェクトを支援して 2010 年に 510
万英ポンドを授与した．2011 年 4 月初頭には，再生可能エネルギー固定価格買取制度の拡大が
地熱ヒートポンプなどの低炭素暖房技術のために計画されている．
なお，欧州では，欧州委員会が地熱資源による発電を常に戦略上の重要事項としており，EUは高温岩体（HDR）の研究開発で世界を主導している．フランスの BRGM（地質・鉱山研究所），
ドイツの BEO，英国の CSM Associates などは，この領域に関する豊富な専門知識を有している．

（4）日本
日本では NEDO において，1980 年度から 2002 年度まで地熱発電の技術開発を行ってきたが，それ以降，国による技術開発は行われていない．
しかしながら，東日本大震災以降，再生可能エネルギー導入拡大が望まれる中，世界第 3 位となる地熱資源を有する日本では，ベース電源として活用可能な地熱発電が大きな注目を集めている．そのような状況を踏まえ，2013 年度から国による地熱の技術開発が再開されている．

7.4.2 EGS（涵養地熱系）の開発・実験
EGS 技術はまだ成熟しておらず，多くの点で検証を要する．しかし，既に発電している，若し
くは，近く発電を開始する予定であるプラントもあり，世界各地で実証等が行われている．
現在，米国 DOE は，7 つの実証サイトで，EGS の技術的実現可能性の実証を行っている（表7-15）．また，2030 年までに EGS の発電コストを 6 セント/kWh まで低減させることも目的としている．
表 7-15

DOE による EGS 実証プロジェクト（2012 年 4 月現在）

出典：“Annual US Geothermal Power Production and Development Report”（2012,4 GEA）より NEDO 作成

欧州でも EGS 技術の開発及び持続可能性の立証に取組んでいる．欧州では既に 11 の EGS プ
ロジェクトが開発されており，Soultz-sous-Forts（フランス）及び Landau（ドイツ）は，既に発電を開始している（図 7-22 参照）．

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第 7 章 地熱発電

図 7-28Landau 地熱プラント

出典：geo x GmbH ホームページ

また，25MW という大規模な EGS 実証プロジェクトが，オーストラリアの Cooper Basin（クーパー盆地）で，開発中である．同サイトは，5 GWe から 10 GW の発電ポテンシャルがあると推定されている．さらに，オーストラリアでは Geodynamics 社が，Habanero プロジェクトにおいて，1MW のパイロットプラントを建設し，2013 年 5 月 2 日から発電を開始している．

7.4.3 利用可能範囲を拡大するための技術開発
地熱発電は，フラッシュ・バイナリー両方式のプラントが商用運転しており，技術的には確立されている．地熱のさらなる普及に向けては，地熱探査技術の向上や貯留層管理技術等が重要である．また，現在商用化されている技術に加え，さらに地熱の利用可能範囲を拡大するための技術開発が国内外で進められている（表 7-16）．
表 7-16 地熱発電の主な技術課題と解決の方向性

出典：NEDO 作成資料

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第 7 章 地熱発電

（1）低コスト化
1）地熱探査技術の向上
地熱発電の効率的な開発は，地質調査，地化学調査，物理探査等の地熱探査により，調査地域の地熱ポテンシャルをいかに正確に把握できるかが第一歩となる．地熱探査で有望と判断された
場合，次にボーリング調査が実施されるが，ボーリング孔の掘削は 1 本数億円の費用が必要であり，莫大な投資が要求される．開発リスク低減の観点からも，開発初期段階の地熱探査技術の精度向上は非常に重要な課題であり，技術開発が継続的に行われている．
ボーリング調査では，ボーリングコアやカッティングス（掘削した削り屑）により地質構造を明らかにするとともに，ボーリング孔に測定器を下ろし，電気抵抗や温度を測定する物理検層を行い，地熱貯留層の位置を把握する．1 本のボーリングで有望性が確認された場合，さらにボーリングを行い，貯留層の三次元的構造をより詳細に推定することで，地熱ポテンシャルの把握精度を高める．この時点までの精度が高ければ，次に行う生産井，還元井の掘削は比較的高い精度で行うことができる．
・地化学調査地熱系のタイプ（蒸気卓越型，熱水卓越型など）を確認し，深部では最低限どの程度の温度が期待されるかを推定するとともに，供給される水の同質性評価により，深部流体の化学性状を推論し，熱水の供給源を決定する手法．物理探査などに比較して低コストで実施可能なため，他の探査に先行して実施される．
・物理探査
物理探査のパラメータには，表 7-17 に示すようなものが含まれる．地質構造中に地熱流体が存在しているかどうかについては，電気探査法や電磁探査法によって調べることが可能である．
また，地震探査，重力探査，磁気探査等は，石油探査で採用されている手法であり，深部にある地熱貯留層を形成する地質構造の形状，規模，深度などの情報を収集することができる．
表 7-17 物理探査の種類

出典：「地熱エネルギー入門」Mary H. Dickson, Mario Fanelli 著（2008, 日本地熱学会 IGA 専門部会）より NEDO
作成

2）スケール対策
スケールとは地熱流体から配管等への析出物で，シリカ，炭酸カルシウム，硫化鉱物などがある．流体温度や圧力が急速に変化したり，流体混合があったり，溶存ガスの離脱により，溶存成
分が過飽和になりスケールが発生する．スケールの付着は熱交換器における熱交換効率の低下や，配管閉塞等の問題を引き起こすため，定期的な除去作業，析出抑制剤の利用などの対策が必要と
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第 7 章 地熱発電なる．このスケール除去には多額の経費がかかり，ランニングコストを押し上げる要因となっているため，低コストスケール対策技術の開発が求められている．

（2）高効率化

─貯留層管理─

地熱発電では，発見した貯留層の特徴を踏まえたプラント規模の決定，生産井や還元井の配置，
および運転開始後の貯留層の観測・解析と，貯留層の状況に合わせたプラントの運転が非常に重要となる．例えば地熱貯留層のポテンシャルを超えるプラント出力は，貯留層の減衰を早める原因となる．また，貯留層内の水量が不足した場合もエネルギー取得が困難になる．地熱発電を効率的に運用するために，貯留層管理は非常に重要であり，欧米では EGS に重点を置いた技術開発を進めている．
EGS は，人工的な水圧刺激を利用して地熱資源を活用するための一連の技術である．通常，地下深いところにある高温の地層で岩石を断裂させる技術を指し，温水または水蒸気の新規地熱貯留層を創出するか，既存の地熱貯留層を拡大，強化するために利用される．EGS 技術はまだ成熟しておらず，多くの点で検証を要する．

（3）高耐久化
地熱流体は塩化物や硫化物等の腐食性を有する物質や不純物を含む流体であるため，ケーシン
グタイプや地上配管設備，タービン等の材料の物理的，電気化学的減耗を生じさせる．材料の減耗は施設の耐用年数に影響するばかりではなく，信頼性にも大きく影響する．対策は耐食性に優れたステンレス材料の使用，タービンのブレード部等へのコーティング材料の溶射，地熱流体への腐食抑制剤の注入等が考えられる．しかし，地熱流体の含有成分，流速等の特性に応じて，最適となるステンレス材料は異なること，過度な対策はコスト上昇につながることなどから，地熱流体の特性に応じた対策が求められる．

（4）利用可能資源の拡大
現在地熱発電に使われているエネルギーは地熱源の一部であり，利用可能な熱源範囲を拡大するために様々な技術開発が行われており，温泉熱を利用した小型のバイナリー発電システムなどが開発されている．

（5）管理・運用
地熱発電において，セパレータにより蒸気と分離した後の熱水中には砒素などの有害物質が含まれている．全ての熱水は，地熱貯留層の圧力維持や地熱貯留層への水の補給，あるいは，排水による環境影響を防止するため，全量還元井から地下へ戻されている．したがって，現状では，
砒素対策は考慮する必要がないが，将来的に有害物質を低コストで分離し，熱水のエネルギーや成分の有効利用への関心が高まれば，有害物質の適正な管理が必要となる．

38

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第 7 章 地熱発電

7.5 今後に向けた課題と克服方策
7.5.1 開発コストの低減
地熱発電は，調査・開発段階で多数の坑井を掘削する必要があり，掘削費用は 1 本当たり数億円を要することに加えて，地熱発電所が山間部に建設されるため，送電線建設に多額の費用を要することから初期コストが高い．さらに，開発期間のみならず，運転開始後においてもスケールの問題から補充井の掘削が必要となる．
例えば，3 万 kW の地熱発電所の建設費内訳の試算では，調査・開発で約 73 億円，地上設備建設に 183 億円となっており，初期コストに多額の費用を要する結果となっている．
コストの問題については，全量買取制度や JOGMEC による地熱資源開発助成事業，地熱探査
出資・開発債務保証に係る支援制度で大きく前進した．地熱発電はリードタイムが長いことから，今後も継続した支援が必要である．

7.5.2 開発リスクの低減
地熱発電は，現行の最新の探査技術等を用いても，坑井掘削位置の効率的な選定や運転後における地熱貯留層の管理等に関して不確かな部分が残り，開発の結果，計画どおりの蒸気量が確保できないなどの開発リスクを抱えている．こうした開発リスクの存在は，新規開発を妨げる要因となっている．
日本の地熱資源量の把握については，これまで多くの調査が行われてきたが，今後，地熱発電の具体的な開発に結びつけていくためには，より一層の精度，信頼性の高いデータを取得することが重要となる．さらに，地熱発電は資源調査から事業開始までに多大な時間を要することもリ
スク要因となっている．そのため，環境アセスメントの期間短縮等，リードタイムの短縮化に向けた取組も重要である．

7.5.3 自然環境との調和
我が国の場合，地熱資源の賦存する地域の多くが国立公園などのプラント開発が困難な地点にある．日本における 150℃以上の地熱資源量は約 20GW あるいはそれ以上と推定されるが，このうち約 80％強が国立公園の特別保護地区・特別地域内にあり，開発できない状況にあった．
しかし，2011 年の東日本大震災以降，エネルギーの安定供給やエネルギーシステムの歪み・脆弱性を是正の観点からも，再生可能エネルギーを大幅導入する必要性が一層高まったこと等を受け，行政刷新会議の規制・制度改革に関する分科会において，再生可能エネルギー導入の観点からの規制・制度のあり方が議論され，風力発電及び地熱発電について，自然公園法，温泉法等の許可の早期化・柔軟化が議論され，閣議決定がなされた（2010 年 6 月 18 日）．この中で地熱発電については，「地熱発電に係る過去の通知を見直し，傾斜掘削について，個別に判断する際の考え方を明確にするとともに，国立・国定公園の地表部に影響のない方法による事業計画であれば許可できる旨新たに通知するための調査・検討に着手する」とされた．
さらに，第 4 回エネルギー・環境会議（2011 年 11 月 1 日，内閣官房国家戦略室）にて「エネルギー規制・制度改革アクションプラン」が公表され，傾斜掘削による自然公園の地下開発であれば許可可能である旨通知すること，自然公園の区分や開発段階ごとに，許可が可能となる要
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件や方法を検討し，明確化すること，具体的な案件を対象に関係者の合意形成・連携促進のための優良事例の形成を図ることとされている．
これらを受け，環境省で「地熱発電事業に係る自然環境影響検討会」が開催され，自然公園法
等の関係法令の諸規制の緩和措置等について議論・検討がなされ，新たな「国立・国定公園内における地熱開発の取り扱い」が定められた．これにより，第 2 種特別地域及び第 3 種特別地域の地熱開発において，自然環境，風致景観等への影響が小さなものについては，個別に判断し自然環境の保全や公園利用に支障がないものは認めることとなった．
そのため，自然公園内の開発に向けた新たな実例作りが課題となることから，環境に配慮した機器開発が重要である．

7.5.4 温泉バイナリー発電システムの導入拡大
我が国では，温泉熱エネルギーが全国各地に分布し，温泉バイナリー発電の導入ポテンシャル
は，カリーナサイクル換算で約 720MW と推計されている．また，温泉熱を発電に利用すること
で地域分散型の電源として活用できることから，バイナリー発電の導入拡大が期待される．
しかしながら，温泉バイナリー発電システムは稼働実績が少ないため，スケール防止，耐久性
およびメンテナンス性等の検証と対策が今後重要となる．

図 7-29 我が国の地熱資源量分布
出典：調達価格等算定委員会（経産省，2012）より NEDO 作成

7.5.5 地熱発電と立地地域との共生
地熱資源の多くが温泉地に近接していることから，地熱発電開発の必要性について，地元の理解を得るよう努力するとともに，双方の利益を損なわないよう，調整を図ることも重要である．
そのためには，周辺の温泉地の温泉資源に影響を及ぼしていないかどうかを確認するために，
温泉事業者の協力を得て温泉源泉の湧出量，温度等のモニタリングを実施し，これらのデータを積極的に公開することにより，調査段階から，地域の信頼性と協力を得ることが，地熱発電の開発を円滑に進める上で重要である．
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第 7 章 地熱発電
なお，環境省からは，温泉資源の保護を図りながら再生可能エネルギーの導入が促進されるよう「温泉資源の保護に関するガイドライン（地熱発電関係）」が，2012 年 3 月に策定されている．

7.5.6 まとめNEDO では，地熱資源の有効活用のための，環境配慮型高機能地熱発電システムに係る機器開発，現状未利用である低温域でのバイナリー発電システム開発，環境保全対策や環境アセスメン
ト円滑化に資する技術開発等により，我が国の地熱発電の導入拡大を促進する．ポテンシャルの高い地域への地熱発電の導入拡大を目的とし，既存の発電設備よりも，小型化・高効率化の地熱発電システムの機器開発及び低温域の地熱資源を活用したバイナリー発電システムを開発すると共に，環境保全対策や環境アセスメント円滑化に資する取り組みを行う．
具体的には以下の取組を実施する．
・環境配慮型高機能地熱発電システムの機器開発
地熱発電システムの小型化に資する技術（冷却塔高さを 10m 以下に低減する技術，敷地面
積を 1 割程度低減する技術，熱効率を 20％以上に向上させる技術等）を確立する．
・低温域の地熱資源有効活用のための小型バイナリー発電システムの開発
未利用の温泉熱を利用した低温域のバイナリー発電について，熱効率 7％以上に資するシス
テムを確立するとともに，スケール対策，腐食対策，二次媒体の高性能化に係る技術を確立する．
・発電所の環境保全対策技術開発
ガス漏洩防止技術や拡散シミュレーション技術等を確立する．
なお，日本では，過去 10 年間，地熱発電所の新規建設がなく，地熱発電開発に係る技術者の減少や海外への流出が想定されるため，今後の人材育成が期待される．

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参考文献

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（8） 地熱エネルギー協会（Geothermal Energy Association：GEA）ホームページ，http://www.geo-energy.org/（9） Geothermal Roadmap,（2011, IEA）
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（23） インドネシアエネルギー鉱物資源省ホームページ，http://www.esdm.go.id/（24） Geothermal Power Generation in the World, 2005-2010Update Report”, Proceedings of the World
Geothermal Congress 2010, Bali, Indonesia（Bertani, R., 2010.）（25） 三菱重工業プレスリリース，（2010/4/15, 三菱重工業），第 4930 号（26） 東芝ニュースリリース，（2011/12/13, 東芝），http://www.toshiba.co.jp/about/press/2011_12/pr_j1301.htm（27） 東芝ニュースリリース，（2011/4/5, 東芝），http://www.toshiba.co.jp/about/press/2011_04/pr_j0501.htm（28） 東芝ニュースリリース，（2011/11/7, 東芝），http://www.toshiba.co.jp/about/press/2011_11/pr_j0701.htm（29） 富士電機プレスリリース，（2010/5/17, 富士電機），http://www.fujielectric.co.jp/about/news/10051702/
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