地熱源から使用可能なエネルギーを生成することは非常に費用対効果が高い

再生可能エネルギーについての話を聞くと、太陽光と風力は通常、頭に浮かぶ最初のカップルの源です。 しかし、他の人はどうですか？ この記事では、地熱エネルギーコストに焦点を当てます。 地熱は、我々の意見では、電気と加熱/冷却エネルギーの両方の生成のために過小評価されている、非常に高い可能性を持つ再生可能エネルギー源です。

まず、それが何であるか、そしてそれをどのようにエネルギーに変換するかを定義します。 その後、我々はそれが本当にこれまで以上に手頃な価格の再生可能エネルギー市場の候補であるかどうかを確認するためにコストを打破します。

地熱エネルギーとは何ですか？

温泉でリラックスしたことはありますか？ そして、あなたはすでにあなたが思うよりも地熱エネルギーに精通しています。 地熱エネルギーは、”地球の内部熱のまたは関連するもの”と考えられており、地球の内部の溶融岩の層で連続的に生成される熱から作られています。

なぜその層はそんなに暑いのですか？ それはウランやカリウムのような放射性元素や金属でいっぱいだからです。 これらの材料は自然に腐敗しており、プロセスは多くの熱を生成します。 （興味深いノートは、我々は原子力エネルギーを作るためにウランを得る場所です。 私たちの記事を読む原子力は再生可能ですか？ より多くを学ぶために。 ヒント:答えは使用されるウランとある!)

この地下熱からエネルギーを作るにはどうすればよいですか？

さて、ここでは暑いことがわかりましたが、岩の下に閉じ込められた熱をどのように使ってエネルギーを生成するのですか？ 素晴らしい質問！ 何千年もの間、雨水は地表に浸透し、地下の貯水池に集まり、そこで熱い溶融岩が水を加熱します。 地下10,000フィートまで掘削された井戸は、地熱エネルギープラントで電気を生成するためにその熱い液体を表面にもたらします。

地熱発電所には、フラッシュスチーム、バイナリサイクル、ドライスチームの三つの異なるタイプがあります。 それぞれ異なる動作をしながら、すべての機械的な電気を生成するタービンを回転させるために地面からお湯と蒸気を描画する同じ基本的な設計を実

地熱発電所の大部分はフラッシュスチームプラントです。 しかし、植物の種類は、各地熱分野の特性と場所によって決定されます。 フラッシュ蒸気プラントから地熱エネルギーを生成するプロセスを詳しく見て、このビデオをチェックしてくださ

米国の地熱エネルギーの風景

米国ははるかに地熱エネルギーの最大の生産国です。 米国初の地熱発電所、間欠泉複合体は、北カリフォルニアに位置し、まだ世界最大の地熱発電所です！ それは20以上の地熱生産工場で構成されています。

米国西部の大半の州は地熱資源が豊富であり、地球の地殻が薄い地域には多くの「ホットスポット」があり、お湯が表面に上昇することができます。 これは水が430°華氏に達することができるイエローストーン国立公園のそれらのような自然な温泉そして間欠泉で、起因する。

“ホットスポット”以外にも、地熱ヒートポンプを使用することで、ほぼどこでも地熱エネルギーにアクセスできます。 これは、地熱エネルギーが電気だけでなく、冷却と加熱に使用することができるため、米国全土の何千もの建物や家庭が温度を維持する方法です。

地熱と太陽と風

さて、地下からの熱をクリーンで自由なエネルギー源として利用できることが明らかになりました。 しかし、すべての大騒ぎは何ですか？ 地熱は、太陽や風力のような他の開発された再生可能エネルギーよりも本当に優れていますか？

地熱発電所に電力を供給する燃料は、24時間365日利用可能であり、一次エネルギー源としての役割を果たすことができます。 これは太陽および風力が提供できない何かである。

あなたはおそらくすでに多くの再生可能エネルギー源の断続的な性質について聞いたことがあります—私たちは高いエネルギー需要を持っていると

これは、石炭や天然ガスなどの化石燃料に依存し続けなければならなかった大きな理由です。 これらの慣習的なエネルギー源は提供するエネルギーの安定性そして一貫性による電力網の私達の第一次、かベースロード、エネルギー源として役立つ。

太陽と風力は、ベースロード電力を提供することに関して、これらの高炭素フットプリントの大物と競合することはまだできませんが、地熱は可能です。 それは90%(植物がエネルギーを作り出す時間のパーセント)上のの供給率で一貫して作動できる。 それは特に75％の可用性に座っている石炭と比較した場合、印象的です。

さらに、その価格は石油、ガス、石炭の価格のように変動しません。 それは化石燃料のエネルギー価格の非持久性なしで安定した、クリーンエネルギーを提供する。 これらの要因のすべてを組み合わせることで、米国のエネルギー市場の節約になる可能性のある競争力のあるエネルギー源が創出されます。

地熱エネルギーの持続可能性

それは再生可能ですが、それは持続可能ですか？ この地下水を無期限に悪影響を与えずに使用し続けることはできますか？ 地熱の持続可能性は、1913年以来運転されているイタリアの世界初の地熱発電所の継続的な使用によって証明されています。

一部の工場では蒸気と水圧が低下していますが、使用後に排水を井戸を通って地面に再投入し、貯水池の寿命を延ばすことができます。

地球の地殻をタップする：地熱エネルギーコスト

のは、問題の中心に取得してみましょう：コスト。 地熱エネルギーの”燃料”、地球の地殻から放出される熱は、無料です！ したがって、発電所が建設されると、地熱エネルギーコストは日々低くなります。 維持管理は米国の平均地熱発電所のためのkWhごとの$0.01からkWh0.03まで及びます。

しかし、先行資本コストはそれほど小さくありません。 地熱発電所の設置コストには、資源の探査と評価、井戸掘削、フィールドインフラ、生産設備の建設、グリッド接続が含まれます。 米国エネルギー省（DOE）によると、米国の地熱発電所の土地と建設の初期費用は、設置されたkWあたり約$2500です。

これらのコストが他のエネルギー源とどのように比較されるかを知りたい場合は、levelized cost of energy（LCOE）と呼ばれる非常に包括的なエネルギー生成測定を見てくださ

慌てないで、数式をレイアウトするつもりはありません。 その背後にある基本的な考え方は、植物が生産することができ、どのくらいのエネルギーを考慮しながら、エネルギープラントのすべての固定費と変動費

最終的な結果は、あるエネルギー源と次のエネルギー源との間で客観的な比較を行うために使用するメトリックです。 また、投資家が必要とするさまざまなコストを考慮して、特定の種類のエネルギー生産が商業化に達するかどうかを決定するために使用するもので

DOEは、2018年から2022年の間に発電を開始する予定の将来のエネルギープラントに関する情報を収集した。 彼らは、地熱発電所の推定された総システムLCOEは$44/MWhであり、（p.7）他のエネルギー源の中で最も低いLCOEであることを発見しました。

44ドル/MWhがどれほど低いかを知るために、従来の供給源に対してどのように積み上げられたかを考えてみましょう：天然ガスはproduction54〜production100/MWh（生産施設の種類に 2022年までに建設される予定の「クリーンな」石炭施設は、差し迫った生産施設のガイドラインに準拠していないため、石炭はこのリストに含まれていません。

興味深いことに、地熱は他の再生可能エネルギーを凌駕しています！ 太陽光は$73.7/MWh、陸上風力はabout55.8/MWh、水力発電は約6 64/MWhであった。 （注として、これらの数字には米国政府の税額控除の提供は含まれていません。)

長引く質問

だから、地熱発電がとても安く、とてもきれいなら、なぜ私たちは米国でそれをもっと使わないのですか？ 素晴らしい質問だ 実際には、米国は地熱生産の主要な国ですが、地熱電力資源の0.6％未満をタップしています。

この開発不足には、高い先行投資コスト、横ばいの需要、探索掘削に伴うリスクなど、さまざまな要因が関与していますp.3。 さらに、30で実施された地熱システムコストに対する連邦税額控除2008は、2016の終わりに期限切れになりました（これは、連邦議員が太陽光設置のために拡張したのと同じクレジットです）。 しかし、地熱エネルギーの生産はまだ米国で拡大しています。 地熱発電による電力は、米国では2040年までに4倍になると予想されています。

地熱エネルギーに関する最後の言葉

地熱エネルギーは国内外で増加しています。 それは80カ国以上で生成されており、世界中の60万人の電力ニーズを満たしています。 この経済的で信頼性の高いエネルギー源は、化石燃料の使用に対する圧力が高まり、世界が安定したクリーンエネルギーの代替手段を模索するにつれて、 その可能性は地熱に存在します。

実際、地表から約30,000フィート以内に地球から放出されるすべての熱を組み合わせると、世界のすべての天然ガスと石油源を合わせた50,000倍のエネル それは多くの熱と多くのエネルギーの可能性です。