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インドネシアやケニアのような国々が、そのユニークな地質学的特性を生かし、支援的な政策や戦略を実施することで、地熱エネルギーを利用することができている一方で、日本は、第3位の潜在的な発電能力を持つにもかかわらず、いまだそのポテンシャルを活かすことはできていません
その背景にはどんなことがあり、そして日本がこのギャップを埋め、2050年のネット・ゼロ目標を達成する可能性はあるのでしょうか。
地熱エネルギーとは？
地熱エネルギーは、高温の岩盤を深く掘削することで、地球内部の熱を利用します。その熱は地表に運ばれた流体に伝わり、この高温の流体を使って蒸気を発生させ、発電機に接続されたタービンを動かして電気を生み出します。
地熱エネルギーには、ネット・ゼロ・エミッションとエネルギー自給率達成という日本の目標を支える魅力的な選択肢となるいくつかの特徴があります。
- 地球内部の熱を利用するため、再生可能なエネルギー源である
- 地熱発電所は、原子力発電所のようにベースロード電源として稼働し、安定した継続的な電力供給を行うことができる
- 電力供給の安定性は、送電網の安定性を確保し、バックアップ電源の必要性を減らすのに役立つ
こうした特性は、日本が太陽光や風力といった断続的な再生可能エネルギーをエネルギーミックスに組み込もうとしている中で、特に貴重なものです。
日本のポテンシャルと、ネット・ゼロに向けた日本のサポートとは
環太平洋火山帯に位置する日本は、莫大な地熱エネルギーの可能性を秘めています。
100を超える活火山を持つ日本の埋蔵量は、米国やインドネシアの埋蔵量よりわずかに少ないですが、23基の原子炉の出力に匹敵する23ギガワットと推定されています。
しかし、現在、地熱発電による電力は国内総発電量のわずか0.3％に過ぎません。ただ意外なことに、世界的に日本は地熱エネルギーのパイオニアであり、1966年に最初の大規模な商業用地熱発電所を建設しています。その後数十年の間に、湯沢近郊を含む約12基の地熱発電所が建設されましたが、1990年代以降、日本は地熱発電所をほとんど建設していません。現在、地熱タービンの世界市場を支配している東芝と三菱も日本に本社を置いていますが、ほんの一部のみが稼働しています。
ボトルネックは何か？
温泉産業
地熱の成長を阻む主な要因は、日本の温泉産業である。多くの地質学者は、温泉は通常、電力会社が追い求める地熱貯水池よりもはるかに浅い水層（帯水層）で満たされているため、温泉に問題が起きる可能性は低いと考えているが、日本の3,000の温泉地は、開発許可を拒否することが多い。
規制と許可プロセス
火山国の日本では、地熱発電が可能な場所の約80％が国立公園内にある。環境省は、景観と生態系を保護するために、これらの地域での大規模な開発に長い間抵抗してきました。
日本の地方自治体も最近、新たな制限を課しています。
東京の北に位置する草津温泉は昨年、地熱発電事業が地元の温泉に悪影響を与えないことを証明することを、事業者に義務付ける法律を承認しました。日本で最も温泉の多い県である大分県は、温泉の中心地である別府に掘削禁止区域を拡大しています。
資源探査
地熱開発には他にも障害がある。日本には山が多い。硬い岩盤の層が非常に複雑な地下地質を構成しており、掘削を困難にしています。
新たな規制や新技術は、どのように日本の地熱発電を後押しするか
日本政府は最近、2030年度までに電源構成に占める自然エネルギーの割合を38％まで引き上げるという、より強い目標を設定しました。
2030年までに日本の地熱発電容量を3倍にすることを目指している日本政府は、国立公園内での地熱開発を開放し、環境アセスメントを加速させることで、より多くのプロジェクトに道を開こうとしています。
東京の環境エネルギー政策研究所によれば、日本が従来の地熱資源をすべて発電用に開発した場合、日本の電力の約10％を供給することができると発表しています。
1. 温泉と地熱発電所の相乗効果
福島県には土湯温泉と小さな地熱発電所が共存しています。
この発電所では、アンモニアや特定の炭化水素など、水よりも沸点の低い作動流体を使ってタービンを回すバイナリーサイクルの地熱発電を採用しており、この発電所からの売電によって、子どもたちや高齢者のための無料バス交通費を賄い、地域社会が老朽化した建物を修復し、地元の芸術家を支援することを可能にしています。
もうひとつの興味深い例は、九州の山水地熱発電計画です。
ふるさと発電と山水温泉旅館とのパートナーシップで開発された山水地熱発電所は、年間350MWhの電力を生産しています。（約100世帯の年間電力消費量に相当。）
発電された電力は、固定価格買取制度により九州電力に売電されます。余剰の温水は山水温泉旅館に供給され、同旅館の温泉入浴用水として利用されています。
プロジェクトの第2段階では年間700MWhの電力を生産し、施設の総発電量を2倍にしています。
必要な低・中温の地熱資源が全国に広く分布しているため、小規模のバイナリー発電所はコンパクトで、最短1年で建設できます。温泉協会が事業に反対するのをやめれば、日本にはこのエネルギー源を開発する大きな可能性があります。
2. シンプルな規制と許可プロセス
政府は近年、いくつかの規制を解除し、地熱資源の80％が発見されている国立公園での選択肢を当局が調査することを認めています。
3. 非観光地や保護地域での地熱開発を可能にする新しい技術
EGS（Enhanced Geothermal Systems）技術は、地熱エネルギーが利用可能な場所を大幅に広げるものです。
仕組みは、地中に流体を注入して地殻の奥深くに亀裂を生じさせ、土壌の浸透性を「強化」することによって、新たな地域で地熱エネルギーを「開発」できるようにします。
EGSは1970年代から研究開発が進められてきましたが、最近になってアメリカで大きな進展がありました。新興企業のフェルボ・エナジー社は、EGSが商業規模で可能であることを初めて実証することに成功しました。彼らは最近（23年7月）、ネバダ州北部で3.5メガワットのピークを供給する実証サイトを稼働させ、ユタ州南部のサイトでもこれを繰り返し、2028年までに40メガワットのピークを達成する計画です。
この技術は、既存の温泉地や国立公園から離れた場所でも地熱発電所を稼働させることができるため、日本にとって大きな変化をもたらす可能性があります。
以下、EISの考察です
- インドネシアやケニアのような地熱発電の比率が高い国から学ぶことができる。例えば、インドネシアは総発電量の5％を地熱発電で賄っており、ケニアは約40％を地熱発電で賄っている。
- 日本は、経済成長と雇用創出を促進しながら、ネット・ゼロ・エミッションとエネルギー自給の達成に向けて大きく前進することができる。そのためには、世論を変え、政府もそれに従わなければならない。
土湯や山水のような積極的で相乗効果のある取り組みが、その一助となるだろう。 - 経済産業省（METI）が管理する政府出資の新たな調査段階で、30カ所が検討される。日本のエネルギー政策を担当する経済産業省は、2022年度予算で新しい地熱源の発見と開発のために1億1600万ドル（183億円）を割り当て、2021年度の8000万ドル（110億円）から増加した。しかし、用地の特定から地熱発電の開始まで約8年かかるため、日本の2030年という期限は急速に迫っている。
- 地熱の潜在能力を十分に発揮するために、日本は地熱開発を促進するための資源評価、支援政策、技術開発への投資を継続する必要がある。EGSのような技術は、温泉地や国立公園から離れた場所でも資源を掘り起こすことができるため、調査されるべきである。
