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夢の「超臨界地熱発電」を実現へ、NEDOが新たに3つの研究開発を採択

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スマートジャパン

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は2020年7月9日、超臨界地熱発電の実現に向けた取り組みとして、新たに3件の研究開発プロジェクトを採択した。超臨界地熱資源の分布・性状・規模などを把握できるようにし、調査井掘削の成功確度向上を目指す。  日本国内には、合計100以上の活火山が確認されており、こうした火山地帯の深部3~5kmには、400~500℃程度の高温・高圧の超臨界水が存在すると推定されている。これを活用し発電する超臨界地熱発電は、従来の地熱発電より発電所当たりの出力を大規模化することが可能とされている。政府はこの超臨界地熱発電技術について、2020年1月に策定した「革新的環境イノベーション戦略」の中で、温室効果ガス排出量を大幅に削減する革新技術の一つに位置付けており、2050年頃の実用化が検討されている。  NEDOは2017年度から超臨界地熱発電の実現に向けたプロジェクトを推進しており、現在は発電コストの試算などの実現可能性調査を終え、フェーズIIとして実際の調査井採掘に向けた事前検討を進めている。  今回公募を経て採択した3件の研究開発プロジェクトは、この調査井掘削の詳細検討に向けたもので、「資源量の評価地域の追加」、「調査井掘削に必要となる資材(ケーシング材およびセメント材)の開発」、「超臨界地熱貯留層のモデリング技術手法の開発」の3つ。2020年度の合計予算は1億3000万円を見込む。  1つ目の資源量評価は、2018年度以降、モデルフィールドとして後志(北海道)、仙岩(岩手県)、八幡平(岩手県)、および豊肥(大分県)の4地域を選定し、作業を実施してきたものに、新たに今回これに秋田県湯沢市南部地域を加えるというもの。委託先は日鉄鉱コンサルタント。  2つ目の調査井掘削における資材の開発は、掘削時に必要になる高温状態でも耐腐食性の強い新たなケーシング材の開発を目指すプロジェクト。これまで用いられていない鋼材の検討やコーティング材の性能評価を実施するとともに、高温下でも安定した強度を保持する新たなセメント材を開発し、調査井掘削に向けてコストパフォーマンスを発揮できる材料の提案を目指す。委託先は秋田大学と、エヌケーケーシームレス鋼管となっている。  3つ目のモデリング技術手法の開発では、熱・水を対象とした従来のシミュレーションに加え、超臨界地熱資源の存在が推定される環境(地下状態)での評価に求められる力学(岩石の破壊や変形挙動)や、化学(鉱物の溶解・沈殿挙動)の現象を再現する地熱系の数値シミュレーションの開発に取り組む。この手法により、地下の状況(特に浸透率への影響)をより正確に再現し、調査井掘削地選定や資源量評価の精度向上、人工貯留層を造成した際の地層への影響などに関してより正確な情報を得られるようにする狙い。委託先は産業技術総合研究所、東北大学、大成建設となっている。

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