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我が国における地熱発電の現状と JOGMEC の役割 2015 年 11 月 27 日 地熱部長西川信康 独立行政法人石油天然ガス 金属鉱物資源機構

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(1)

我が国における地熱発電の現状と

JOGMECの役割

2015年11月27日

地熱部長 西川信康

(2)

地熱発電の概要と

日本における地熱発電の現状

(3)

・ 火山帯の地下数km~数十kmに はマグマ溜り(1,000℃)が存在 ・ 雨や河川水が割れ目を通って地 下深くに浸透 ・ マグマだまりの熱を受けて、高 温の熱水や蒸気となって「地熱 貯留層」を形成 ・ 地熱貯留層の形成には”フタ“の 役割となる「キャップロック(不透 水層)」の存在が重要 ・ 地熱発電は、この地熱貯留層か ら井戸(生産井)を通じて蒸気を 採取、その蒸気の力でタービン を回して電気を作る。 ・ 蒸気とともに噴出した熱水は還 元井で地下に戻され、再利用し ていくという循環系が作られる。 (http://eco.nikkeibp.co.jp/article/report/20090223/100844/?P=2を一部加筆 修正) 地熱発電に必要な条件: (1)マグマなどの高温の熱源 (2)熱水をためる貯留構造 (3)キャップロック (4)雨や河川水の供給

地熱発電とは

地熱貯留層

(1)

(2)

(3)

(4)

2

(4)

地熱貯留層にある200~300℃の高温の天然蒸 気で直接タービンを回す方法。地熱貯留層には、 多くの場合、熱水と蒸気が混じって存在。 ● シングルフラッシュ方式 地熱井からの噴出物を 気水分離器で熱水と蒸 気を分離した後、蒸気のみをタービンに導いて発 電する方式。日本の地熱発電所のほとんどがこ の方式を採用。 ● ダブルフラッシュサイクル方式 気水分離器で分離された熱水の圧力が十分に 高い場合、2機目の気水分離器でタービンに導く 蒸気を更に取り出す方式。日本では、八丁原発 電所と森発電所で採用。 ● ドライスチーム方式 井戸からの噴出物が蒸気のみの場合は、直接 タービンに送る方式。日本では松川発電所のみ 地熱発電用の大型タービンは、日本の重電メー カー3社(三菱重工業、東芝、富士電機)が世界 シェアの約7割を占める。 ダブルフラッシュサイクル方式(出典:九州電力ホームページ)

3

(1)蒸気発電

地熱発電の種類(1)

日本で最大の八丁原地熱発電所(大分県)

(5)

4

(2)バイナリー発電

地熱流体が150℃程度以下の中低温 であれば、分離した蒸気では直接タービ ンを回すことができない。その場合、水 より沸点の低い媒体(水とアンモニアの 混合物やペンタン等)と熱交換し、この 蒸気でタービンを回す発電方式。 数百kW~数千kW程度が多い。 ● 温泉バイナリ―発電 特に高温の温泉地で、高温温泉の熱 水で発電した後、温度の低下した熱水 を浴用に利用でき、一石二鳥の効果。 バイナリー発電方式

地熱発電の種類(2)

バイナリー発電器

4

日本で最大の菅原(大分県)バイナリ―発電所

(6)

設備利用率

 他の再生可能エネルギーと比べて、設備利用率が格段に高く、安定的な電源。

 日本は、世界有数の地熱資源を有している(純国産エネルギー)。

 発電時のCO2排出量はほぼゼロであり、クリーンなエネルギー。

 発電後の余熱や熱水を利用した農業振興など地元への還元が可能。

電源別のCO2排出量

3.CO2排出量はほぼゼロ

<出典> (独)産業総合技術研究所 (2007) 資料等

2.世界有数の地熱資源

1.安定電源

地熱

約 80%

風力

約 20%

太陽光

約 12%

<出典>今村栄一、長野浩司、 電力中央研究所報告、2010年7月 <出典> 地熱発電に関する研究会 中間報告書(2009)

地熱発電の4つの特徴

5

(7)

日本における地熱発電の現状

 我が国は、世界第3位の地熱資源量(2,347万kW)。一方、現在の設備容量は、約52万

kWで利用率は2.2%に過ぎない。

 1990年代半ばまで右肩上がりで推移も1999年以降、新規の地熱発電所は建設されて

いない。発電電力量も既存井からの蒸気減衰により減少傾向。

(出典)1.村岡(産業技術総合研究所、現弘前大教授)):Gate Day Japanシンポジウム(2009年)、2.Ruggero Bertani:World Geothermal Congress 2010 (2010年)、より資源エネルギー庁 作成 国名 地熱資源量 (万kW) 地熱発電設備容量 (万kW) アメリカ合衆国 3,000 309.3 インドネシア 2,779 119.7 日本 2,347 53.6 フィリピン 600 190.4 メキシコ 600 95.8 アイスランド 580 57.5 ニュージーランド 365 62.8 イタリア 327 84.3

世界の地熱資源量

【世界の地熱資源量】 【我が国の地熱発電量の推移】 52

6

0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 60 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 (億kWh) (万kW) 認可出力 発電電力量

(8)

日本の地熱発電所

※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:日本地熱協会「活かそう!地熱 発電!」

7

33か所 合計出力 約52万kW 出典:火力原子力発電技術協会

(9)

8

日本の地熱資源の賦存分布

自然公園内 79% 自然公園外 21% 賦存量 約2340万kW 自然公園内の分類 賦存量(単位:万kW) 特別保護地区 700 (30%) 1030 (44%) 特別地域 第1種 260 (11%) 第2種 250 (11%) 第3種 520 (22%) 普通地域 110 (5%) 自然公園外 500 (21%) 合 計 2340 (100%) 現在、約7割 が開発可能  我が国における地熱資源の約8割は国立・国定公園内に分布。  これまでは、自然公園外を中心に開発が進められたが、地熱資源の賦存量が大きく、かつ、より 低コストで発電が可能な地域は、国立・国定公園内に集中。  環境省による規制緩和(平成24年3月措置)により、第2種、第3種地域でも地域における合意形 成がなされているなど、優良事例と認められる場合には開発を許可する方向。  さらに、環境省は、第1種地域でも、地表(噴気帯及び地獄現象等)に影響を与えないと考えられ る計画を策定することを条件に傾斜掘りを認可。えられる計画をこ

8

資料:産業技術総合研究所(2011)

(10)

地熱発電の経済性

9

出典:平成23年12月19日第8回コスト等検証委員会資料

稼働年数40年の試算では、地熱発電は石炭火力・LNG火力の大型電源とほぼ

(11)

固定価格買取制度の調達価格・調達期間

通常要する費用に、適正な利潤を勘案する形で調達価格等を決定。

【平成27年度の調達価格(税抜)・調達期間】

風力 20kW以上 20kW未満 調達価格 22円 55円 調達期間 20年間 地熱 15,000kW 以上 15,000kW 未満 調達価格 26円 40円 調達期間 15年間 バイオマス メタン 発酵 ガス化 発電 間伐材等由来の 木質バイオマス等 燃焼発電 一般木質 バイオマス 等 燃焼発電 一般廃棄物 燃焼発電 建設資材廃棄物 等 燃焼発電 2000 kW 未満 2000 kW 以上 調達価格 39円 40円 32円 24円 17円 13円 調達期間 20年間 洋上風力 20kW以上 調達価格 36円 調達期間 20年間 中小水力 (既設導水路活用 型)※3 1,000kW以上 30,000kW未 満 200kW以上 1,000kW未満 200kW未 満 調達価格 14円 21円 25円 調達期間 20年間 ※1平成27年7/1~ ※2ダブル発電の価格は27円/kWh( (出力制御等対応機器義務なし) 29円/kWh(出力制御等対応機器義務あり) ※3既に設置している導水路を活用して、電気設備と水圧鉄管を更新す るもの

10

水力(全て 新設設備設 置) 1,000kW以上 30,000kW未 満 200kW以上 1,000kW未満 200kW 未満 調達価格 24円 29円 34円 調達期間 20年間 太陽光 10kW以上 10kW未満 出力制御対応機器 設置義務 なし あり 調達価格 27円※1 33 ※2 35 円※2 調達期間 20年間 10年間 ※地熱発電IRRについて 地表調査、調査井の掘削など地下開発に46億 円程度かかること、事業化に結び付く成功率 が低いこと(7%程度)等を鑑み、IRRは1 3%と他の電源より高い設定を行っている。

(12)

地熱発電における今後の見通し

 平成26年4月「エネルギー基本計画」にて、地熱発電は、発電コストが、低廉で、安定的に発電す ることができ、昼夜を問わず継続的に稼働できる電源となる「ベースロード電源」として、位置づけ られている。  平成27年7月「長期エネルギー需給見通し」にて、一次エネルギーに占める地熱発電の割合いを 2030年度までに現状の約0.3%から1.0~1.1%への拡大を目標としている。 出典:経済産業省

11

(13)

12

(after Bertani, 2015 and IEA, 2014)

世界の地熱発電は、全発電容量の増加に比例して伸びて来ている

(2015年総発電量の約0.3%前後

= 日本国内と同様の割合

世界的の地熱発電量の推移

12

世界の地熱発電量

(14)

13 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 MW 1995 2000 2005 2010 2015

1995年では、我が国の発電設備容量は、米国、フィリピン、メキシコ、イタリアにつ

いで第5位であったものが、2010年では、インドネシア、ニュージーランド、アイスラ

ンドに抜かれて第

8位となっていたが、2015年にはケニアにも抜かれて第9位と

なっている。

主要な国別の発電設備容量の増加

13

(15)

14 3rd The Geysers, 1° California, USA 1585MW Cerro Prieto, 2° México 727MW Larderello, 4° Italy 595 MW Salak 9° Indonesia 377 MW Salton Sea, 8° California, USA 388 MW Coso, 11° California, USA 292 MW Mak -Ban 6° Philippines 458 MW Darajat 12° Indonesia 260 MW Hellisheidi, 10° Iceland 303 MW Tongonan 3° Philippines 726 MW Wairakei 7° New Zealand 399 MW Olkaria, 5° Kenya 592 MW 1st 2nd 4th 5th

世界の大規模な地熱地帯は、アメリカから中米に至る西海岸、インドネシア、フィリピン

に分布している。我が国最大の八丁原発電所の設備容量は112MWに留まっている。

世界の地熱発電所(ベスト

12)

(Bertani, 2015)

14

(16)

JOGMECによる

地熱調査開発支援

(17)

地熱発電事業化に向けた課題と促進策

課 題 促進策 1.資源ビジネス ①見えない地下資源~当たりはずれのある事業 ②初期調査~探査~開発まで時間を要する事業 ③安定的な発電継続のために、継続的な地下開発投 資が必要な事業 ④生産物(電力)輸送~送電線が必要(系統連携) ⑤秩序ある地熱開発に向けた枠組み作り ①固定価格買取制度 ②初期調査支援(助成金) ③探査支援(出資) ④開発建設支援(債務保証) ⑤広域調査、技術開発 ⑥環境アセスメント調査早期実施事業 2.火山地帯立地 ①自然公園内立地~自然との共生 ②温泉近傍立地~地域との共生 ⑦自然公園法規制緩和 ⑧理解促進に向けた情報提供 ⑨地熱開発理解促進関連事業支援補助金 J J J J J J

: JOGMEC実施支援活動

16

(18)

資源リスク

JOGMEC 地熱資源開発支援制度

①地熱貯留層探査技術開発 1.助成金事業 地質構造を把 握するための 坑井掘削調査

環境 アセ ス 開 発 フ ロ ー 助成金 (3/4) 助成金 (1/2) 出資 債務保証 一般事業者 地元地熱関 係法人等 助成金 (定額) 助成金 (定額) モニタリング 調査や環境事 前調査 地質構造調査 地質調査、物理 探査、地化学調 査等の地表調査 探査 (貯留層評価) ・坑井掘削調査 ・噴気試験 建設 ・生産井、還元井 の掘削 ・発電所建設 助成金 (定額) 助成金 (定額) ※ 審 査 採 択 ※ 審 査 採 択 ※ 検 査 支 払 ※ 検 査 支 払 ※ 審 査 採 択 ※ 検 査 支 払 審 査 採 択 審 査 採 択 審査:地熱資源の有望性、事業者の事業推進能力(財 務・技術等)及び事業の経済性等を厳正に審査 ※審査採択・検査支払については、事業年度毎に行う。 2.リスクマネー供給 ②地熱貯留層評価・管理技術開発 3.地熱資源 ポテンシャル調査 (空中物理探査) 5.情報収集・提供(地熱理解促進活動)

4.技術開発

17

③地熱貯留層掘削技術開発

(19)

(単位:億円)

地熱関係予算の概要

18

予算項目 28年度 (案) 27年度 26年度 25年度 24年度 備 考 1.予算 (1)地熱資源開発調査事業

100.0

80.0

65.0

75.0

90.5

(2)地熱発電技術研究開発事業 (うち、JOGMEC執行分)

24.0

14.0

29.8

(15.8)

29.0

(15.0)

9.5

(5.0)

JOGMEC執行 分の残額は、 NEDO執行分 (参考:経済産業省執行分) (3)地熱開発理解促進関連事業

28.0

28.0

28.0

28.0

経産省 執行分 (4)環境アセスメント調査 早期実施実証事業

10.0

20.0

20.0

-経産省 執行分 地熱・風力 2.財政投融資 (1)出 資

15.0

9.0

8.0

60.0

50.0

(2)債務保証

54.0

71.0

72.0

20.0

10.0

地熱開発予算の概要

地熱開発予算の概要

18

(20)

事業の内容

地熱資源開発調査事業費助成事業の概要

JOGMECは、我が国のエネルギー需給構造の多様化及びエネルギー 自給率の向上のために、安定的なエネルギー資源を獲得し、純国産 のエネルギー源である地熱資源の開発を促進することを目的として、地 熱資源の有望な地域において行う、地表調査、坑井掘削調査(噴 気試験を行うものを除く)など、リスクの高い初期調査について助成金 を交付し、支援します。 助成事業の目的 助成対象者 本邦法人(地熱資源開発事業者、又は地元の地熱関係法人等 (※)) ※地元の地熱関係法人等とは・・・ 地元の地熱関係法人等とは、地熱資源を直接利用して、地域活性 化につながる発電事業を行う本邦法人をいいます。 なお、地域活性化の具体的計画について、当該地元自治体の協力・ 了解を得ている事業に限ります。 具体的には、 ①当該法人の本社が「調査開発対象の地元(「市町村」単位)」 に所在していること。 ②「地熱関係法人等」とは、地元で3年程度以上事業実績を有す る地元の法人であること。 重点開 発検討 地域 (※2) 重点開 発検討 地域以 外 重点開 発検討 地域 (※2) 重点開 発検討 地域以 外 地表調査(文献調査、 地質調査、物理探査、 地化学探査等)に要す る経費 3/4 以内 3/4 以内 3/4 以内 定額 定額 定額 環境事前調査に要する 経費 定額 定額 定額 定額 定額 定額 坑井掘削(噴気試験を 行うものを除く)による 坑井掘削費、坑井調査 費、附帯工事費等に要 する経費 3/4 以内 2/3 以内 1/2 以内 定額 定額 定額 既存温泉への影響を把 握するためのモニタリン グ調査(モニタリングの ための坑井掘削を含 む)に要する経費 定額 定額 定額 定額 定額 定額 大規模 開発以 外(従来 型開発) 助成対象経費 区分 ※1 「大規模開発」とは、地熱資源開発事業者、又は地元の地熱関係法人等が行う事業で あって、環境影響評価法に基づく環境アセスメントが必須とされる規模のうち、国が示した規模 (3万kW程度以上) の開発計画を有する事業をいう。 ※2 「重点開発検討地域」とは、「大規模開発」のうち国が指定する地域をいう。 坑井掘削 等事業費 地表調査 等事業費 大規模開発 (※1) 大規模 開発以 外(従来 型開発) 地熱資源開発事業者 大規模開発 (※1) 地元の地熱関係法人等 ☆大型開発案件(3万kW程度以上)に対する支援拡大 対象調査・助成率

1.助成金事業

-初期調査リスク低減に向けた支援

19

(21)

平成24~27年度における採択案件位置図

20

かみかわ 上川地域 (丸紅) ひがしはちまんたい 東八幡平地域 (オリックス) はっこうだせいぶじょうがくら 八甲田西部城ヶ倉地域 (城ヶ倉観光 オリックス) あしょろちょう 足寄町地域 (エスエスコンサル) びえい 美瑛地域 (王子グリーンリソース 大林組) はっこうだほくせい 八甲田北西地域 (大林組 他2社) しもふろ 下風呂地域 (オリックス) むさだけ 武佐岳地域 (石油資源開発 他2社) まつおはちまんたい 松尾八幡平地域 (岩手地熱 日本重化学工業) ばんだい 磐梯地域 (出光興産 他9社) つなぎおんせん つなぎ温泉地域 (つなぎ源泉管理 盛岡市) つちゆおんせん 土湯温泉バイナリー 地熱発電事業 (つちゆ温泉エナジー) あみはり 網張地域 (地熱エンジニアリング 雫石町) 開発調査事業費助成案件 ( 地熱資源開発事業者) 債務保証案件事業者 すがわら 菅原バイナリー 地熱発電事業 (九電みらいエナジー) しもがも 下賀茂地域 (南伊豆町) たなべしほんぐう 田辺市本宮地域 浦島観光ホテル ひがしいずちょう あたがわおんせん 東伊豆町熱川温泉地域 (地域エネルギー開発 REDS湘南) あめますだけ 阿女鱒岳地域 (出光興産 他2社) みなみかやべ 南茅部地域 (オリックス) そうべつちょうばんけい 壮瞥町蟠渓地域 (壮瞥町) おくしり 奥尻地域 (越森石油電器商会 奥尻町) とよは 豊羽地域 (JX日鉱日石金属 豊羽鉱山) とうやこおんせん 洞爺湖温泉地域 (洞爺湖温泉利用協同組合) おやす 小安地域 (出光興産 他2社) きじやま・したのたい 木地山・下の岱地域 (東北水力地熱) いわきさんだけ 岩木山嶽地域 (弘前市) いわきさん 岩木山地域 (基礎地盤コンサルタンツ 他2社) のや 野矢地域 (タカフジ) うなづきおんせん 宇奈月温泉地域 (ジオエナジー 大高建設) いしまつのうえん(おぐに) 石松農園(小国地域) (石松農園) たてやまさんろく 立山山麓地域 (大山観光開発) おひらだに 小平谷地域 (浦安電設 水分のさと) いといがわおおの 糸魚川大野地域 (糸魚川市) ありふくおんせん 有福温泉地域 (有福振興) ほうれいのゆ(おぐに) 豊礼の湯(小国地域) (豊礼) ひいじだけほくぶ 平治岳北部地域 (九州電力) 開発調査事業費助成案件 ( 地元の地熱関係法人等) (21) (20) (3) 平成24~27年度(平成27年9月末現在) 助成金交付及び債務保証実績 のやほりた 野矢堀田地域 (久大林産) おべの 尾八重野地域 (アストマックス・トレーディング) わさびざわ・あきのみや 山葵沢・秋ノ宮 地熱発電事業 (湯沢地熱) かいけおんせん 皆生温泉地域 (皆生温泉観光) えさん 恵山地域 (レノバ デナジー) むつひうちだけ むつ燧岳地域 (むつ市) なるこおんせん 鳴子温泉地域 (大崎市) さかまきおんせん 坂巻温泉地域 (シーエナジー) 地方公共団体の案件 (9) まつおはちまんたい 松尾八幡平地域 地熱資源探査事業 (岩手地熱 ) 探査資金出資案件 (1)

1.助成金事業

-初期調査リスク低減に向けた支援

20

(22)

1.助成金事業

-初期調査リスク低減に向けた支援-

・具体的な成果としては、岩手県・松尾八幡平地域事業では、当該事業の成果をもって、探査段階 に移行。また、北海道・洞爺湖温泉地域では、発電段階へ移行決定など、助成金事業が着実に 進展。 洞爺湖温泉地熱利用図

21

松尾八幡平地熱調査現場 ・事業者:洞爺湖温泉利用共同組合 ・JOGMEC助成金調査 H25FY 構造試錐井1本 ⇒ 最高温度172℃の地熱資源を確認。現在、発電 に向け準備中。

<洞爺湖温泉地域>

<松尾八幡平地域>

・事業者:岩手地熱株式会社: (日本重化学工業グループ34%、JFEエンジニアリング 33%、MOECO 33%) ・NEDO促進調査(H18~H22) ・JOGMEC助成金調査 H24FY 地表調査等 H25FY 地表調査等、掘削1本、モニタリング等 H26FY 地表調査等、掘削1本、モニタリング等

(23)

●事業の目的 地熱資源の探査(噴気試験を目的とした坑井掘削及びこれに 付随する作業)に必要な資金の出資並びに地熱資源開発のため に必要となる坑井(蒸気と熱水を採取するための坑井及び熱水を 地下に送入するための坑井をいう。)の掘削、パイプライン等の敷 設その他これらに付随する作業及び発電のために必要となる設備 の設置に必要な融資を受ける際に債務の一部を保証します。 ●事業の概要 ① 探査出資 本邦における地熱の探査に必要な資金について、50%(※) を上限に出資します。 (※但し、機構が単独で最大株主となることはできません。) ② 開発債務保証 国内における地熱の採取について、坑井の掘削、パイプライン等 の敷設及び発電のために必要となる設備の設置に必要な資金やこ れに付随するインフラ整備に必要な資金を民間金融機関から融資 を受ける場合、当該債務の80%を上限にJOGMECが債務を保 証します。(債務保証手数料基準料率:0.4~0.8%/年) 審査:出資・債務保証の採択にあたっては、地熱資源の有望性、事業者 の事業推進能力(財務・技術等)及び事業の経済性等を厳正に審査 事業の内容 事業イメージ 事業の概要・目的 国 民間企業 C社、D社、… 政府出資 出資 JOGMEC 金融 機関 融資 ②債務保証(融資金額の80%ま で) 保証料 地熱採取・発電設備設置事業 プロジェクト 会社 民間企業 A社、B社、… 出資 プロジェクト 会社 ①探査出資 地熱探査事業 22

地熱探査出資・地熱開発債務保証の概要

2.リスクマネー供給

-地熱発電量の増大に貢献-

22

(24)

債務保証

23 菅原地熱バイナリー 発電事業 位置図 土湯温泉地熱バイナリー 発電事業 位置図 菅原地熱バイナリー発電事業 噴気試験の様子 (提供:九州電力) ・事業者:つちゆ温泉エナジー (土湯温泉組合出資企業のSPC) ・既存温泉井を活用した400kWバイナリー発電 債務保証額:445.6百万円 平成27年11月16日発電開始 平成27年11月20日 竣工式 ・事業者:九電みらいエナジー(九州電力子会社) ・過去のNEDO調査井活用による5,000kW バイナリー発電 債務保証額 3,200百万円 平成27年6月28日発電開始 平成27年8月5日 竣工式

債務保証

竣工式の様子

2.リスクマネー供給の実績(1)

23

福島県土湯温泉地域(25年度)>

<大分県九重町菅原地域(25年度)>

竣工式の様子 バイナリー発電設備

(25)

24 ・事業者:湯沢地熱(電源開発、三菱マテリアル及び三菱瓦斯化学 3社による発電事業用SPC) ・設備容量:42,000kW(ダブルフラッシュ発電) ・JOGMEC債務保証額:21,007.2百万円 ・平成31年5月発電開始予定 (参考)事業位置図 (提供:湯沢地熱) (参考)完成予想図 (提供:湯沢地熱)

債務保証

起工式(2015年5月25日)

2.リスクマネー供給の実績(2)

24

<秋田県湯沢市山葵沢・秋ノ宮地域(26年度)>

※環境影響評価を必要とする10,000kW以上の大規模地熱発電 所としては、平成8年11月に運転を開始した滝上発電所(大分 県)以来、おおよそ20年ぶりの事業

(26)

<岩手県・松尾八幡平地域(27年度)>

○発電事業者:岩手地熱株式会社: (日本重化学工業グループ34%、JFE エンジニアリング33%、MOECO 33%) ○発電方法及び想定される発電出力: フラッシュ方式 7,499kW 〇JOGMECは、平成24~26年度に助成金 事業として構造井等の調査支援。 ○さらに、JOGMECは、総事業費8,859.7 百万円のうち、出資対象費用2,204.6百万 円の24.99%である550.9百万円を出資予定。 ○主な事業内容: 試験生産井1本、還元井2本、長期噴気試験 ○今後の予定: 平成28年 発電所建設開始 平成29年 試運転・発電開始

探査出資

松尾八幡平地域位置図

2.リスクマネー供給の実績(3)

25

※地熱部門では、JOGMEC初の出資案件

(27)

探査 (調査井掘削等) 生産井・ 還元井掘削 発電設備設置 ○重力探 査等を 実施し、 地下の 構造を 把握 ○環境影響評価 を踏まえ、パイプ ライン等の設備 設置や発電 所を建設 ○小口径の 調査井を 掘削し、蒸 気の噴出 量等を確 認し、持続 的な発電 の可能性 を評価 ○大口径の坑 井を掘削し 発電に供 する蒸気を 確保 環 境 ア セ ス メ ン ト の 実 施 ○実際に井 戸を堀 り、 地下の詳 細構造を 把握 地表調査 掘削調査

調

(

)

掘削等による調査、開発 掘削等によらない調査 個別地点での調査、開発 地 元 理 解

・・・・・・

今回調査・・・ 日本の地熱資源 ポテンシャルを確認 <調査> <開発> 事 業 化 判 断

他用途(防災等)

開 発 主 体 ( 事 業 者 や 自 治 体 等 ) の 出 現

わが国に賦存する世界第3位の地熱資源を有効に活用するためには、地熱有望

地域において、効率的にポテンシャル調査を行い、新たな有望地域を抽出し、事

業者による調査・開発に繋げていくことが重要。

・・・・・・・・

3.空中物理探査

-新たな有望地域を抽出し、地熱開発を促26

26

(28)

調査に用いたヘリコプター ①重力偏差法探査(AGG) ②時間領域電磁探査(HeliTEM) 磁気探査 従来の空中重力探査より解像度が 高い。 重力値から構造や断層の位置を推 定可能。 【電磁探査】 従来の空中電磁探査より探査深度が深い。 地下の電気特性からキャップロックの位置、 規模の推定可能。 【磁気探査】 磁性体分布から地熱変質帯や火山岩分布の 把握が可能 ■国内初の最新技術の適用 ② 受信センサー 発電機 磁力計 九州を皮切りに、ヘリコプターによる空中重力探査、空中電磁・磁気探査データを取得。現在、東 北で実施中で、今後、北海道等に展開予定。データは、順次開示しているとともに、JOGMECとし ても、解析を進め、重点地域の絞り込み作業中。 ① ② HeliTEM測定器と位置関係 八幡平地域重力偏差図

3.空中物理探査

-新たな有望地域を抽出し、地熱開発を促進-

27

霧島 くじゅう 湯沢・栗駒 八幡平 ニセコ 武佐岳 上川 重力偏差法の測定結果 (くじゅう地域の例)

(29)

28

蒸気・熱水は割れ目に通 常貯まっており、その貯 まっていると見られる領 域を推定し、それを目が けて掘削している。しかし 割れ目がどこにあるかは 明確ではない。 ⇒ 坑井掘削が失敗す る例が散見される。 地熱貯留層 探査技術 地熱貯留層 評価・管理技術 現状 掘削の成功率を向上 させるため、割れ目 の位置を高精度で推 定する技術を開発す る。 目標 限られたデータに基づいて地下の 状態を評価し、将来の予測を行っ ているが、これまでの技術では予 測精度が必ずしも高くない。 ⇒ 蒸気・熱水生産量が変動す るケースや生産量の維持に多大 なコストがかかったケースが見ら れる。 現状 地下における水の循環を正確に 把握し、蒸気・熱水生産量を最適 化を図るため、地下の状態を精 度良く評価する技術および水の 循環を管理する技術を開発す る。 目標 掘削成功率の 向上 蒸気・熱水 生産量の最適化 【地熱資源の三要素】  マグマだまりから放出される熱  地中の水を温め、循環することで熱を運搬  高温の熱水ないし蒸気が器(割れ目)に貯留

日本地熱開発協議会HP(http://www.chikaikyo.com/chinetsu/)より 地 下 リ ス ク 低 減

4.技術開発

-地熱開発の技術的課題解決を目指して-

地熱の探査技術の向上、既存発電所の出力向上を目指し、

2つの技術開発

事業(地熱貯留層探査技術、地熱貯留層評価・管理技術開発)を実施

28

(30)

・地熱貯留層探査技術については、地熱貯留層の広がりや規模を調査・把握すべく、石油の探鉱 分野で用いられている弾性波探査の実証試験地を鹿児島県・山川地熱発電所周辺に選定 ・JOGMECが開発したSQUITEMにより電磁探査のデータを取得し、SQUITEMの地熱探査への有効 性を検討。浅部では高分解能のデータを得られるものの、地熱に応用するには探査深度の増大が 課題として明確化。 ・今後、こうした弾性波探査や電磁探査等のデータを取得し、総合的に解析することにより、地熱探 査に最適な効率的、経済的な探査手法の開発を目指す。 地熱貯留層探査技術開発イメージ

4.技術開発

-地熱開発の技術的課題解決を目指して-

深度約500m程度までは既存調査結果に 比べ詳細な構造が捉えられている。坑井 データ等との比較から、深度800m程度 が検出限界深度と推定。 SQUITEM解析比抵抗断面 大霧地域地震探査深度断面図 D E PT H [ km bm sl ] -1 -1 0 -1 2 1

① 地熱貯留層探査技術

山川地域地震探査側線図

29

既存地震探査データの再処理に より大幅な改善が見られ、地震 探査の有用性を確認

(31)

30 ・出力低下を招いている地熱発電所における生産の長期安定化を目指し、人工涵養の実証試験を通 じて地下における蒸気や熱水の流動状況を把握し、蒸気・熱水の採取量の最適化・安定化を実現する 技術を開発。 ・奥会津地熱(株)が蒸気供給部門を操業する福島県の柳津西山地熱発電所において人工涵養の実 証実験を通じて実施。 ・平成26年度は、シミュレーションの結果やトレーサー試験の結果等を総合的に検討し決定した涵養 位置をターゲットに涵養井を掘削し、涵養対象となる断裂系を捕捉。 ・地下における蒸気や熱水の流動状況の把握に有効な微小地震の観測機器を設置。 ・現在、50t~100t/時間の河川水を注入し、モニタリングを実施中。

3.地熱資源開発支援

4.技術開発

-地熱開発の技術的課題解決を目指して-

② 地熱貯留層評価・管理技術開発

30

柳津西山 地熱発電所

(32)

③地熱貯留層掘削技術開発

【課題】地熱開発における調査費用のほとんどは坑井の掘削コ スト。このコスト削減のため、掘削期間の短縮を目指した技術 開発を行う。 【目標】 掘削能率・耐久性とも従来のローラーコーン ビットよりも優れたPDCビットの開発 ローラーコーンビットに代わる

地熱用PDCビットの開発

※PDC:Polycrystalline Diamond Compact(多結晶人工ダイヤモンド薄層)

• 平成27~29年度の3年間において、PDCカッター の材料検討から開始し、PDCビットの設計、室内実 験による評価、現場実証試験による評価を行い、 地熱用PDCビットの試作を行う。 PDCカッター PDCビット 地下調査と 探査(28%) [73億円] 地表設備(発電ター ビンなど)(71%) [186億円] 地表調査(3%) [2億円] 坑井掘削(97%)71億円] 地熱開発協議会 第3回調査価格等算定委員会 資料より 地熱発電所 3万kWモデルケース 調査・開発 73億円 うち地表調査 2億円 坑井掘削 71億円 環境影響評価 3億円 地上設備建設 183億円 総額 259億円

4.技術開発

-地熱開発の技術的課題解決を目指して-

31

(33)

② 国際機関との情報交換。技術交流

・17年ぶりとなる第32回IEA地熱実施協定執行委員会日本開催 を実現。 ・「国際地熱カンファレンス」を企画実施し、世界各国の地熱関係 事業者との国際的なネットワーク構築を推進。 ・米国電力研究所主催の国際会議に参加。 ・2015/7 ニュージーランドGNSと技術協力に向けたMOUを締結。 ニュージーランドGNSとのMOU調印式 RIEFふくしま2014成果報告会

15

国際地熱カンファランス 多数の若い世代が参加した 「熱烈!地熱学園!」公開収録

.情報収集・提供

-地熱の理解促進活動-

霞が関子供デー

32

① 一般国民の地熱理解促進に向けた取組み

・JOGMECとしては初のテレビ放送を活用する地熱シンポジウム 「熱烈!地熱学園!」を福岡で実施し、若年層に地熱をアピー ル。 ・2015/8全国地熱自治体サミットを開催し、地熱先進自治体が取 り組んでいる地熱の二次利用、付加価値化について情報交換。 ・学都仙台サイエンスデイ、霞ヶ関子どもデー、再生可能エネル ギー世界展示会等に出展。

(34)

33

③人材育成向け情報の提供

・新規参入事業者の技術力を補う、温泉発電のコンサルティング手法、プラント設計・メンテナンス 技術に関する調査結果を整理・集約し、公表。 ・地熱技術をわかりやすくビジュアルに紹介する映像「地熱資源開発とその技術」を制作し、若手 技術者の不足が顕著な地熱業界や地熱地域住民への技術紹介に活用。また、地域共生事例・ JOGMEC地熱事業を紹介する映像制作を行い、講演会やJOGMECホームページで公開。 http://geothermal.jogmec.go.jp/ ・早稲田大学や九州大学での地熱講義 等 小規模地熱発電設計ガイドライン 映像「地熱資源開発とその技術」

.情報収集・提供

-地熱の理解促進活動-

33

(35)

34

● 開催のねらい

本サミットは、JOGMECと湯沢市が主催し、 地熱発電所を立地している自治体の地熱 の二次利用や付加価値化への取組み、 そこから見えてきた課題に関して意見交換 することにより、一層の活用促進や地域活性化 に貢献する。

● 参加者

約400名(8自治体(*)、METI、秋田県、地熱事業者、 一般市民、タレント等) (*)北海道 森町、岩手県 八幡平市、岩手県 雫石町、 秋田県 湯沢市、宮城県 大崎市、福島県 柳津町、 大分県 九重町、鹿児島県 指宿市 タレント:伊勢谷友介氏、山崎 亮氏、壇蜜氏

● プログラム

・参加自治体首長によるプレゼンテーションと質疑応答 ・湯沢市での具体的な事例を地域の若い世代や青年 会議所等から紹介 ・首長や上記事例紹介者によるパネルディスカッション

34

8/7「

全国地熱自治体サミット 」を湯沢市で開催

(36)

35 ・多くの自治体で、灯油代の1/40の低コスト、クリーンエネルギーというイメージを生かした商品を開発 (トマト、キュウリ等のハウス栽培、野菜・果物の乾燥製品、乳製品、魚類の養殖など) ・北海道森町では、高価格期を狙った冬季野菜の一大生産地で、特に、トマトの年間生産量は679トン で2.8憶円の売上。 ・秋田県湯沢市では、、ローソンの支援を受けて、地熱利用トマトの販売促進。また、地元高校生が、乾 燥さくらんぼを使った加工食品の開発やドジョウ養殖など「地熱の活用プロジェクト」を推進。 ・岩手県八幡平市では、行政と若者グループが連携して「種まきプロジェクト」を推進。マッシュルームの ハウス栽培や馬糞堆肥を生産、馬糞堆肥は銀座のビルの屋上緑化に活用。 ・多くの地熱発電所で熱水を温泉施設の他、温泉プールやキャンプ場などの観光施設へ給湯 ・大分県八丁原地熱PR館には、年間5万人弱の観光客が訪問(経済効果は約5億円との試算)。湯沢市 では、ジオパークとしての観光活用。 ・雇用創出という観点では、発電所やPR館に30名程度の地元住民を雇用。年1回の定期点検時には約 800人の作業員が1か月従事し、地元経済に貢献。

35

●地熱の2次利用、付加価値化の事例-

農業振興、観光振興など地域活性化に向けた取り組み-

(37)

・スヴァルツェンギ地熱発電所(出力7.65万kW) に隣接 ・発電所の排熱水を利用した世界最大級の 広さを誇る屋外温泉施設 ・アイスランド随一の観光資源 年間入場者数:約40万人(アイスランドの 人口約32万人) 36

海外での地熱資源の2次活用事例

アイスランド・ブルーラグーン ニュージーランド・エビの養殖場

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・ワイラケイ地熱発電所(15.7万kW)に隣接 して、エビの養殖施設、レストラン、フィッシ ング施設等が立地。 ・エビの養殖に必要な温水の熱源として、 発電所の排熱水を利用。 ・年間約30トンのエビを生産し、施設内の レストランでも提供。

①アイスランドの事例 温泉施設(ブルーラグーン)

②ニュージーランドの事例(エビ養殖場)

(38)

 我が国は、世界第3位の地熱資源量(約2,340万kW)を有するが、現在の設備

容量は約52万kWで利用率は2.2%に留まっている。政府は、2030年までに、地

熱発電量を現在の3倍に拡大することを目標としている。

 JOGMECは、国と連携しつつ、ヘリコプターを用いた広域調査、地熱資源調査

への助成、発電所建設等に当たっての金融支援、地熱探査の精度の向上や

地熱発電量を安定させるための技術開発等、地下資源リスクを低減させるた

めの支援事業を展開し、地熱開発を促進している。

 加えて、地熱発電事業の実現には、地域や自然との共生、地元関係者との合

意形成が前提となることから、地熱理解促進に向けたシンポジウムや展示会

を積極的に開催・参加。併せて、将来の担い手となる人材育成に向けた情報を

提供。

 地熱事業の主役・推進役は、あくまで、事業者自身であるとの前提のもと、今

後の地熱発電の拡大に向けて、事業者の一層の取り組み強化、投資拡大を強

く期待。

 JOGMECは、意欲的に取り組む事業者へのサポートを強化し、All Japanとして

地熱発電の持続的な発展に貢献していく所存。

37

ま と め

37

(39)

ご清聴ありがとうございました。

参照

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