大規模な地熱発電所を増やす、開発リスクを低減する掘削技術も：再生可能エネルギーの拡大策（4）（2/2 ページ）

[石田雅也，スマートジャパン]

地熱資源の分布状況を3次元で可視化

　ヒートホール掘削は地下500メートル程度まで小口径の調査井（ちょうさせい）を掘る方法で、地下の温度データを収集できる（図4）。通常の掘削調査では地下1500〜3000メートルの深さまで大口径の調査井を掘る必要があり、それと比べて調査にかかる費用を大幅に軽減できるメリットがある。ヒートホール掘削で地下の高温域を特定できれば、その後に実施する発電に向けた掘削調査の成功率が高くなる。

図4　地熱資源調査を効率化する「ヒートホール掘削」の概要（画像をクリックすると拡大）。出典：資源エネルギー庁

　このほかにも地熱資源調査の精度を向上させる技術の開発が進んでいる。地熱資源調査の初期段階では、地下にある地熱の貯留層の位置を確認することが重要だ。従来は2次元のデータで貯留層を確認していたが、新たに3次元で可視化する技術を開発して分布状況を正確に把握できるようになる（図5）。

図5　地熱資源調査で重要な地下構造の可視化技術。2次元（上）と3次元（下）の可視化の違い。出典：資源エネルギー庁

　一方では地下を掘削する機材にも改良を加える。これまで地熱開発の掘削調査には石油開発で使われる機材を応用してきた。ところが石油開発の現場は地盤の軟らかい場所が多く、同じ機材を地熱開発に利用すると掘削効率が悪くなる。この問題を解消するために、硬い地盤に適した素材を使って掘削機材を開発する（図6）。

図6　地熱開発に適した掘削機材。PDC：多結晶人工ダイヤモンド薄層。出典：資源エネルギー庁

　発電所の運転を開始した後にも課題は残っている。地熱発電では地下からくみ上げた蒸気と熱水でタービンを回転させる方法が一般的だ。蒸気と熱水の中にはシリカ（ケイ素）が含まれている。シリカは結晶化する特性があり、さまざまな工業製品に使われる有益な素材だが、発電設備などに付着してトラブルの原因にもなる。

　発電に利用する蒸気と熱水からシリカを回収できれば、トラブルを回避できるうえに、価値のある物質を抽出して資源の有効活用につながる。地熱発電所にシリカの回収プラントを導入するための技術開発も国の重要なテーマになっている（図7）。

図7　地熱資源に含まれるシリカの回収技術。出典：資源エネルギー庁

　地熱発電所の建設を円滑に進めるためには、温泉事業者をはじめ地元の理解を得ることが欠かせない。政府は地域の支援組織として、地熱資源の開発を促進するJOGMEC（石油天然ガス・金属鉱物資源機構）の中に「地熱資源開発アドバイザリー委員会」を2016年6月7日に発足させた（図8）。

図8　「地熱資源開発アドバイザリー委員会」による地域支援スキーム。JOGMEC：石油天然ガス・金属鉱物資源機構。出典：資源エネルギー庁

　この委員会は大学や研究機関の専門家20人以上で構成する。全国の自治体から要請を受けて、地熱発電に関する技術的なアドバイスや情報を提供することが役割だ。貴重な地熱資源を有効に活用できるように自治体や発電事業者を支援していく。同様に資源エネルギー庁が中核になって、自治体間の情報共有ネットワークも構築する。国を挙げて地熱発電の取り組みを拡大する体制が整い始めた。

第5回：「電力を安定供給できるバイオマス発電、燃料の確保は地域ぐるみで」