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日本がリードする海洋温度差発電の実用化
沖縄県・久米島で世界初の実証試験を実施



表層水と深層水の温度差を利用


ここ数年の間に、一度利用しても比較的短期間で再生することのできる再生可能エネルギーが見直され、太陽光や風力などを利用した発電施設がたくさんつくられるようになりましたが、現在、新しいエネルギー源が注目されています。それが海洋温度差発電です。


海洋温度差発電というのは、その名前の通り海の温度差を利用して電気をつくる方法です。海は太陽光にあたりやすい表層部分と、光がまったく入ってこない水深600~1000m付近の深層部分では、海水温が違います。例えば、表層部分の海水温が25℃、深層部分の温度が5℃だとすれば、この2つの海水の間で20℃の温度が差できることになります。


火力発電などでは、石炭や天然ガスなどを燃やし、お湯を沸かすことで発電用のタービンを回しますが、海洋温度差発電の場合はアンモニアや代替フロンなどといった沸点の低い媒体を使ってタービンを回します。まず、暖かい表層の海水で媒体を気化させガスをつくります。ガスとなった媒体はタービンを回し、発電します。そして、タービンを回し終えたガスを深層水で冷やし、液体に戻します。これを繰り返すことでたくさんの電気をつくり出していきます。

発電機イラスト_3

離島などの電源として期待


太陽光発電や風力発電は、時間や天候によって発電量が大きく変動してしまい、安定した発電ができないという欠点がありました。しかし、海洋温度差発電は、深層水の温度は1年を通して4℃付近に保たれているので、24時間365日発電が可能です。


日本は海に囲まれているので、海洋温度差発電以外にも、波力、海流、潮流などを使用した発電システムも考えられています。海洋温度差発電は、これらの海洋エネルギーの中でも、日本近海でのポテンシャルが一番高いエネルギーなのです。


ただ、海洋温度差発電は表層水と深層水の温度差が20℃以上保たれていることが望ましく、発電環境が限られてしまいます。日本では沖縄や小笠原諸島においてエネルギー密度が高く、海洋温度差発電に適していると考えられています。


実際、沖縄県の久米島に世界初の実証実験プラントが建設され、2013年から運転しています。実証実験では出力50キロワットの発電設備を2台使用して、連続運転の試験や要素技術の開発をしています。そして、この実証試験で得られたデータをもとにして、1000キロワット規模の発電施設を開発し、実用化に近づけていきたい考えです。実用化の時期などは、まだ、具体的に定められていませんが、発電源の乏しい離島などで、消費地に直結した新たな発電源としての活躍が期待されています。


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