地熱発電

地中深くに埋め込まれた巨大な天然のやかんから出る蒸気で、発電機を回す技術です。

定義地球内部の熱を利用して電気をつくり出すクリーンな発電方式です。地中深くのマグマや高温の岩体が温めた地下水の蒸気を地上へ引き上げ、発電機のタービンを回します。

地球という巨大なやかんの蓋を開ける仕組み

お湯が沸騰するやかんの口に小さな風車をかざすと、噴き出す湯気で風車が勢いよく回ります。地熱発電所の基本的な仕組みも、このやかんの実験とまったく同じです。

私たちが暮らす地面の下深くは、マグマの熱によって想像以上に高温になっています。地表から数キロメートル下には数百度に達する高温の岩盤層があり、その隙間に浸透した地下水はグツグツと沸騰した状態になります。

地熱発電所は、深い井戸（生産井）を掘って高圧の蒸気を地上へと導きます。地上に上がってきた水蒸気が巨大な羽根車であるタービンを力強く回すことで、タービンに連結された発電機から電気が生まれます。

発電を終えて勢いを失った水蒸気は、冷却塔で冷やされて再び水に戻されます。この水を別のパイプ（還元井）を通じて再び地中深くへ戻すと、地下の熱によって再び蒸気へと変わり、半永久的な循環が続きます。

太陽光発電は夜間や雨の日には発電が難しく、風力発電は風がやむと止まってしまいます。一方で、地球内部の熱は季節や天候、昼夜の変化に一切左右されません。

地熱発電は、1年中24時間休むことなく一定量の電気を安定してつくり続けられます。このような特性を電力業界ではベースロード電源と呼びます。1日中変わることなく、電力網の土台をどっしりと支えてくれる頼もしい存在なのです。

さらに、石炭や天然ガスのように燃料を直接燃やさないため、大気汚染物質や温室効果ガスをほとんど排出しません。脱炭素が求められる気候変動の時代において、非常に価値の高いクリーンな電力源です。

発電所の建設に必要な敷地面積が非常に小さいのも特徴です。太陽光パネルや風車のように広大な土地を占有せず、主に地下空間を活用するため、自然景観や周辺環境への影響を最小限に抑えられます。

地熱発電は、永遠に枯渇しないクリーンエネルギーと思われがちです。しかし実際の運用では、地下環境を精密にコントロールする高度な管理が欠かせません。

正確に言うと、特定のエリアから熱や地下水を急速に採取しすぎると、地下の温度が下がってしまいます。岩盤が再び温まるには長い時間がかかるため、熱と水の循環バランスを科学的にコントロールしなければ発電所を長く維持できません。

また、火山地帯以外の場所で深い岩盤を破砕し、水を注入して熱を取り出す人工地熱技術（EGS）は、地盤に圧力をかけて誘発地震を引き起こすリスクがあります。過去に韓国の浦項（ポハン）で起きた地震のように、断層を刺激しないよう徹底した事前地質調査が必要です。

地中深くから蒸気とともに上がってくる硫黄成分や微量のガスを大気中に放出せず、安全に処理する技術も重要です。自然の熱を安全に分けてもらうには、こうした精密な工学的安全対策が不可欠なのです。

✕ 誤解

地熱発電は火山が噴火するような活火山地帯でしか行えない。

✓ 事実

火山地帯は蒸気を得やすいため最も有利なのは確かですが、地下深くまで掘削して人工的に注水し熱を取り出す技術を用いれば、火山の少ない地域でも地熱発電を行うことができます。

1 アイスランドでは国全体の電力の約30%を地熱発電でまかない、温泉水を利用して都市暖房の約90%をカバーしています。

2 アメリカ・カリフォルニア州の「ザ・ガイザーズ（The Geysers）」は世界最大規模の地熱発電群であり、数十年にわたって安定した電力を供給しています。

💡 つまりひとことで

地球内部の熱で地下水を沸騰させて蒸気でタービンを回す、天候に関係なく24時間稼働できるクリーンエネルギーです。