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海洋温度差発電の概要



将来の再生可能エネルギーとして期待をされている海洋温度差発電(OTEC=Ocean Thermal Energy Conversion)は、自然エネルギーを利用した発電方法です。

海洋温度差発電(OTEC)を知ろう

海洋温度差発電(OTEC)を知ろう

海の表面は太陽によって常に温められた状態である一方、深海の温度は一定に冷たい温度を保っており、この温度差は年間を通して、ほぼ10度から25度となっています。この温度差を利用して発電するのが、海洋温度差発電です。この海洋温度差発電の原理は、1881年にフランスの物理学者ダルソンバールが提案し、教え子であるジョルジュ・クロードが最初のOTECプラントを建設しました。1970年代のオイルショックを受け、世界中でも盛んに研究が行なわれましたが、オイルの値段が下がるにつれ1990年代には、ほとんどの研究がストップ。しかし、2008年に再び石油の高騰したのをきっかけに、アメリカやフランスも研究を始め、現在では世界中で研究が行なわれています。

海洋温度差発電(OTEC)の仕組み

どうして海水の温度差だけで発電ができるのか、不思議に思う人も多いでしょう。まず、海面付近の温かい海水を利用して、沸点の低いアンモニアなどを温めて気化させ蒸気を作り、この蒸気の力で発電機のタービンを回して電気を作ります。その後、アンモニアを深海の冷たい海水で冷やして、蒸気から液体へと戻すということを繰り返し、回転させていくことによって発電が可能になるのです。原理的には火力発電や原子力発電と同じなのですが、化石燃料を使わないことで、環境に優しい再生可能エネルギーとして注目を集めています。

海洋温度差発電(OTEC)のメリット

日本では、海洋温度差発電の研究はかなり前から進められていたことから、その技術は世界でもトップレベルとなっており、沖縄の久米島ではすでに実証プラントを稼働させています。海洋温度差発電は、発電時に二酸化炭素(CO2)を排出しないため環境に優しい再生可能エネルギーです。海面と深海の温度差は年間を通じて一定であるため、風力発電や太陽光発電と比べて、気候の変化に左右されることもなく、電力供給が可能となります。また、昼夜問わず発電することが可能で、原子力発電のように廃棄物処理に困ることもありません。また、汲み上げた深層海水には豊富な栄養素(プランクトンなど)も含まれているため、発電に利用された後の深層海水は、その栄養素を利用してサンゴや海草、魚介類の養殖への利用も検討されています。

海洋温度差発電(OTEC)のデメリット

海洋温度差発電のプラントを何ヵ所にも設置しようと考えると、海の深層から海水を汲み上げるための配管が必要です(十分な発電を可能にするために必要な距離は海面から約1km必要となります)。海上に作る場合は莫大な費用がかかる訳ではありませんが、陸上に作る場合、さらに配管の長さが必要になるため、コスト面でのデメリットが考えられます。また、規模が大きいものだと海流の邪魔をしたり、深海から海水を引き上げて海面で放出し、再びもとの深い場所へ戻すことによる生態系への影響が懸念されており、今後はそういった生態系への調査も必要となってくるでしょう。