【日本は地熱大国になれるか？】世界が羨むポテンシャル 純国産エネルギーで「地熱革命」を起こせ 202408

【日本は地熱大国になれるか？】世界が羨むポテンシャル 純国産エネルギーで「地熱革命」を起こせ
　Wedge より　240830  鈴木賢太郎

　JR盛岡駅から車を走らせること約80分。山道を縫うように進んだ先に、雄大な自然と調和したウグイス色の発電所棟と茶色の配管網が姿を現した。標高1130メートルに位置する安比地熱発電所（岩手県八幡平市）に到着すると、７月下旬にもかかわらず、半袖のシャツでは肌寒さが感じられた。
　東北有数のスキー場があることで知られる岩手県八幡平市の安比高原に、安比地熱発電所は建設された（APPI GEOTHERMAL ENERGY CORPORATION）

　出力１万4900キロワット（kW）を誇る同発電所は、今年３月に営業運転を開始した。しかし、地質の調査開始から運転開始に至るまでに四半世紀の年月を要した。

　安比地熱（同前）の菅野雄幸社長は「既存の地熱開発の難点は、最低10年以上というリードタイムです。地熱資源の調査や環境評価、井戸の掘削、発電所の建設など、越えるべきハードルは多い」と話す。

　また、地熱発電の特有の仕組みが開発リスクを高めている。その仕組みはこうだ。

地下1000～3000メートルまで浸透した雨水がマグマで加熱され熱水となり、岩盤の下やそのすき間に蓄えられることで「地熱貯留層」を構成する。

　ここに向けて井戸（生産井）を掘り、熱水や蒸気をくみ上げタービンを回している（次ページ図）。しかし、地熱貯留層を掘り当てることは容易ではない。

　安比地熱の兼子高志技術部長は「生産井を１本掘削するのに数億円のコストがかかります。事前に調査していても実際に掘削すると、貯留層に当たらない場合もある」と話す。

　自治体や地元住民との合意形成も一筋縄にはいかないことが多い。八幡平市は1960年代から地熱発電で得られた蒸気を地元のホテルや民宿などに供給し、産業が発展したという経緯があるため、問題は生じなかった。

　しかし、多くの場合は、自治体や地元住民から建設に難色を示されたり、温泉事業者が地下資源の枯渇や温度低下を懸念し開発が難航したりするケースが少なくない。

　安比地熱発電所の事業化を進めた三菱マテリアルには現在、国内４カ所で地熱発電所の開発計画がある。同社の山岸喜之再生可能エネルギー事業部長は「FIT（固定価格買い取り制度）やFIP（フィードインプレミアム制度）により、安定した収益が見込め、『出口』が保証されているため、事業性の絵は描きやすい。

　一方、開発リスクが大きく、投資に対するリターンが得られるまでに10年以上を要するなど、地熱開発の『入り口』には大きな課題があります。事業者のリスクを低減させるために、国主導の技術開発や地熱調査の拡充を期待したい」と話す。

　火山活動が活発な日本は世界第３位の2347万ｋＷの地熱資源量を有する「地熱大国」だ。地熱発電は太陽光・風力発電と比較し、24時間安定的に発電ができるベースロード電源でもある。しかし、その設備容量は約60万kWで、日本の電力消費量の約0.3％にすぎない。

　2021年に閣議決定された第６次エネルギー基本計画では、30年の地熱導入量を148万kWと見込み、開発リスクの低減や技術開発のための予算確保などの支援策を実施した。しかし、発電所の新設は少なく、目標の達成に青息吐息の状況だ。

　この要因について、国際エネルギー機関（IEA）地熱部門の議長で、エネルギー・金属鉱物資源機構（JOGMEC）の安川香澄特命参与は「日本の政策支援は諸外国と比べ、決して低いというわけではありません。

　しかし、森林法や自然公園法、土地所有法など、数多くの法律が地熱開発を妨げています。そのため、たとえ地熱開発を促進する新法を制定しても既存のしがらみを取り払うことは難しそうです。

　例えば、山地の道路や橋梁などの強度が資機材の重量に耐えられず、分解して運搬するためにコストがかさむなど、新法の制定や規制緩和だけでは解決できない日本固有の課題も乗り越えていく必要があります」と指摘する。

　また、地熱発電に詳しい九州大学工学研究院の藤光康宏教授は「地熱資源の約８割がある国立・国定公園の地下の掘削に関する規制緩和はされたものの、事業者側が地表への影響を懸念し、強引な開発を避けていることも一因と考えます」と話す。

　さらに、掘削技術者の養成機関として22年４月に開校したジオパワー学園掘削技術専門学校（北海道白糠町）の島田邦明理事は「地熱に特化した掘削技術者は日本国内に250～300人しかいません。30年目標の達成を難しくしている背景には、技術者不足の影響もあるでしょう。中長期的に地熱産業を発展させるためには、地熱に精通した掘削技術者の養成が不可欠です」と話す。

　一方、ロシア・ウクライナ戦争後のエネルギー情勢の混乱の中、各国はしたたかに資源の獲得にまい進している。火山帯がなく地熱資源が限られる英国では、約40年にわたる調査研究が実り、南西部のコーンウォールで出力3000kWの地熱発電所が今年中に稼働する予定だ。

　前出の安川氏は「日本と同じ島国である英国は、地下５キロメートルを超す井戸を掘り地熱発電所を建設するほど、エネルギーの確保に必死です。日本は英国が羨むほどの地熱資源を有しており、そのポテンシャルをもっと生かせるはずです」と話す。

⚫︎米国が本気で取り組む次世代地熱のポテンシャル
　在来型の地熱発電の普及には乗り越えるべき課題が数多くある。しかし、元経済産業審議官の片瀬裕文氏は「地熱発電は技術のイノベーションにより、飛躍的に成長する時期に差し掛かっている」と話す。

　実際、米国は地熱発電を大幅に拡大させようとしている。米国エネルギー省（DOE）は今年３月、「Pathways to Commercial Liftoff:Next-Generation Geothermal Power（次世代地熱発電：商業化への道）」というレポートを発表した。これは、現在世界各地で実証実験が行われている地熱増産システム（EGS）やクローズドループという次世代地熱発電の方式（下記図）が30年頃に商用化できることを示しており、30年には全米で10～15ギガワット（ＧＷ）、50年までに90～300GW（原発90～300基分）の発電所が建設される見通しであるとしている。現在の米国の地熱発電量が3.4ＧＷであることを踏まえると、革新的な内容といえる。

※１ 地熱増産システム(EGS):地上から高い水圧をかけ地中に割れ目を作り地熱貯留層を人工的に造成および水を圧入し、蒸気を生産する方法
※２クローズドループ：地上と地下数千メートルをつなぐ網目状のループを掘削し、その中で水を循環させ、水を介して地下の熱を取り出す方法 写真を拡大
　このレポートには二つのポイントがある。一つは、地熱の資源量が圧倒的に拡大するということだ。在来型の地熱発電は、地下に「熱」「透水性（水）」「地熱貯留層（器）」という３つの条件が揃わなければ開発は困難だ。しかし、次世代地熱発電は、人工的に器を作り出し、地上から水を注入するため、原理的には熱源さえあればどこでも発電が可能になる。DOEは米国の地熱資源量は、在来型の地熱発電を前提とした場合の40ＧＷから、次世代地熱により5500GWに拡大するとしている。

　もう一つは、個々の開発プロジェクトに銀行が融資しやすくなるということだ。在来地熱は十分な熱水が地下にあるとされていても、長期間にわたり減衰せずに利用できることの評価が難しく、米国では銀行が地熱発電に融資しにくいという状況があった。しかし、次世代地熱は地下のリスクが極めて小さくなるので、銀行が融資しやすくなり開発スピードも速くなることを示している。

⚫︎国家の存亡をかけて地熱技術大国を目指せ
　前出の片瀬氏は「次世代地熱の採算性を確立するためには掘削コストの大幅な低減などの技術課題がありましたが、米国は、これらの技術課題はほぼ解決の見通しが立ちつつあるとし、24年から50年まで、２年ごとの発電量の具体的な導入見通しを掲げ、本気で次世代地熱を推進しようとしています。日本も覚悟次第で、『地熱革命』のリーダーになることは可能ですが、そのためには、政府が将来のビジョンを明確に示して本気で取り組まなければいけません。

　次世代地熱が実現すれば日本の地熱資源量が増加することは間違いない。第７次エネルギー基本計画で次世代地熱を前提として地熱発電の電源比率に関する野心的な目標を掲げ、官民が全力で地熱開発を進めていかなければ日本の国益を損ないます」と話し、こう強調する。

　「今、米中が開発競争を行っている汎用人工知能（AGI）のトレーニングには、AGI一つで10ＧＷの電力が必要だといわれています。日本が先進国であり続けることはもとより、国家の安全を確保するためにも日本発のAIの開発も不可欠であり、大量の低炭素の電力を何としてでも確保しなければいけません。これは既設の原発再稼働や運転延長だけでは不十分です。新増設には15年から20年以上かかるため、その間に世界のAI開発競争から取り残されてしまいます。

　『電力は国家なり』ともいうべき状況下で、日本の将来の戦略的な位置付けを決定的に左右するのは、地熱技術大国になれるか否かです。単なるエネルギー安全保障という視点だけではなく、国家の存亡をかけて、地熱発電を推進すべきです」

　純国産エネルギーである「地熱」のポテンシャルを活用しないという選択肢はあり得ない。従来の延長線上の議論や発想ばかりでなく、今こそ日本の将来を見据え、英知を結集し、〝覚悟の火〟を灯すべきだ。