次世代型地熱技術の開発

2050年カーボンニュートラルの実現に向け、再生可能エネルギーを最大限に活用することが求められています。中でも天候や時間帯に左右されにくく、昼夜を問わず安定して電力を供給できるベースロード電源として注目されている地熱発電は、設備利用率が高く、電力需要の変動を支える安定電源として重要な役割を担うことが期待されています。カーボンニュートラルの実現に向け、地熱発電は欠かすことのできない存在です。

日本は世界有数の地熱資源ポテンシャルを有していますが、これまでの地熱発電は、地下浅部に十分な熱水や自然の割れ目が存在する限られた場所でしか開発できず、導入は一部地域にとどまってきました。また、地熱貯留層の規模が限定的であることから、他電源と比較して大規模・大出力の開発も困難でした。
こうした制約を克服する鍵となるのが、次世代型地熱発電です。次世代型地熱技術は、従来よりも深い地下に存在する高温の地熱資源を活用する技術や、地下に水や自然の割れ目がない場所でも人工的に熱を取り出す技術などにより、地熱発電の適用範囲を大きく広げるものです。

超臨界地熱、クローズドループ、EGSといった新たな技術は、より大規模な発電や導入地域の拡大を可能にし、日本における地熱発電の将来像を大きく変える可能性を秘めています。

次世代型地熱発電の実現は、化石燃料発電の代替によるCO₂排出削減に貢献するとともに、資源開発と発電事業を通じた関連産業への経済波及効果も期待されます。本プロジェクトを通じて次世代型地熱発電を革新的なグリーン電源として社会に実装し、将来世代にわたって安心できる、持続可能で強靱なエネルギー社会の実現に貢献していきます。

調査井の掘削等を通じて、超臨界地熱貯留層の存在の兆候を確認するとともに、高温・高圧環境に対応可能な掘削・生産・発電に関する要素技術の開発を進め、坑井能力評価や耐高温・耐腐食性機材、発電システムのエンジニアリング等に係る基礎的知見を整理し、事業性を見据えた超臨界地熱発電技術の確立を目指します。

マルチラテラル方式や同軸二重管方式等のクローズドループ試験井の掘削および循環試験を通じて、クローズドループによる安定的な熱回収システムの構築を行います。あわせて、熱回収量の持続性評価、掘削コスト低減、長大・複雑坑井の掘削技術等に関する研究開発を進め、従来型地熱では開発が困難であった地域への適用可能性を高め、事業性のあるクローズドループ技術の確立を目指します。

試験井の掘削、人工的な貯留層造成、および循環試験等を通じて、安定的かつ低環境負荷な熱回収システムの構築を行います。あわせて、掘削コスト低減、貯留層造成技術の高度化、循環流体の回収率向上、微小振動への対応等に関する技術開発を進め、日本の地質条件に適合したEGS技術の確立と事業性向上を目指します。

次世代型地熱技術に共通して必要となる基盤技術として、岩石・流体の物性・地化学データの整備、発電量予測や貯留層挙動等を評価可能にするシミュレーション技術、環境影響や安全性に配慮したモニタリング技術等の開発を行います。これらの共通基盤技術を通じて、各研究開発項目における不確実性の低減を図り、次世代型地熱技術の実用化および導入拡大を支援します。