クエリ: 温泉地帯や火山地帯などでみられる、地下の高温・高圧の水蒸気を利用した発電方法を何という?
文章: 地熱発電 地下の温度や圧力が低いため地熱発電を行うことが不可能であり、熱水しか得られない場合でも、アンモニア、ペンタン、フロンなど水よりも低沸点の熱媒体を、熱温水で沸騰させタービンを回して発電させることが可能な場合がある。これをバイナリー発電(binary cycle)という。温泉水を汲み上げるのではなく、地上から配管に水を注入し、地熱で高温となった配管内の水を地上に汲み上げ循環させるシステムである。地熱がある場所なら熱水溜まりがなくとも地熱発電所を建設することが出来る。また、温泉水を使わないめ、温泉の枯渇の心配がないとされる。
文章: 内燃力発電 内燃力発電(ないねんりょくはつでん、英語: internal combustion power generation)は、燃料の燃焼で放出される熱エネルギーを内燃機関で運動エネルギー(回転運動)に変換し発電を行う火力発電方式の一つである。短時間で始動できるのが特徴。 文章: 発電所 汽力発電の内でも1の化石燃料を燃やすものと、やはり化石燃料を燃やす全ての内燃力発電は、合わせて「火力発電」と呼ばれる。2のウランやウランから生まれるプルトニウムの核分裂時に生じる核エネルギーを使うものは、原子力発電と呼ばれ、化石燃料を燃やすものとは別の汽力発電である。1から4まで含めてほとんどが、放射性物質の核分裂エネルギーまたは太陽の核融合エネルギー由来であり、核エネルギーと無縁なのは天体の公転・自転エネルギーが由来の潮力発電くらいしかない。現在、放射能が問題になるのは原子力発電のみだが、将来的には、たとえ再生可能エネルギーであっても宇宙空間での太陽光発電などでは放射線が問題になる。4の分類には幾分雑多なものが含まれており、これらはほとんどが太陽と地球との関係の上で生じているエネルギーである。いずれも存在総量は大きいがエネルギー密度が低いため、集めるのに工夫が求められる。 文章: 炉頂圧発電 炉頂圧発電(ろちょうあつはつでん)とは、高炉ガスの排出時の圧力でタービンを回す発電方式である。 鉄鉱石を還元して鉄を作る高炉の炉頂部から出るガスは、3気圧から4気圧の圧力を持つ。このガス圧でタービンを回転させて発電することで、エネルギーを回収する。タービン出力は最高40MW程度まで実用化されており、日本国内の大型炉にはほとんど取り付けられている。 タービンを通過したガスはタンクに貯蔵され、火力発電の燃料として利用されるので、高炉プラント全体のエネルギー効率の改善に役立っている。 文章: エマルジョン燃料 エマルジョン燃料製造装置は、CO2削減と燃料費削減のために、ホテルや温泉の24時間稼動の給湯ボイラーの付帯設備として導入されている。 文章: 東北地方 これら3連の南北に連なる山脈・山地の間には、北上川、阿武隈川、雄物川、最上川などの河川が流れ、多くの盆地や平野を作り出している。 気候は、小地形による修飾があるが、大きく日本海沿岸、那須火山帯山麓と西側(盆地)、那須火山帯山麓を除く東側(盆地)、太平洋沿岸 の4つのグループに分かれており、それぞれ異なった傾向を持っている。また、それぞれのグループごとに、北と南で微妙な違いもある。宮城県・福島県の太平洋沿岸を除いて全域が豪雪地帯で、一部特別豪雪地帯もある。 日本海沿岸と那須火山帯山麓と西側(盆地)の「日本海側グループ」は、日本海側気候となっており、夏季はフェーン現象により、晴天が多く、非常な高温になることがある(山形市で40.8度を記録)。しかし、昼間の高温の割りに夜間は気温が下がって過ごし易い。冬季は、日照時間が少なく、豪雪地帯となっているところが多いが、特に奥羽山脈西側の盆地の降雪量が多い。 文章: 海水淡水化 実用化されている海水淡水化方式としては、多段フラッシュ・逆浸透法の2方式が主である。海水を熱して蒸発(フラッシュ)させ、再び冷やして真水にする、つまり海水を蒸留して淡水を作り出す方式である。熱効率をよくするため減圧蒸留されている。実用プラントでは多数の減圧室を組み合わせているので、多段フラッシュ方式 (Multi Stage Flash Distillation) と呼ばれている。生成された淡水の塩分濃度は低く、5ppm未満程度である。大量の淡水を作り出すことができ、海水の品質を問わないが、熱効率が大変悪く多量のエネルギーを投入する必要がある。この方式はエネルギー資源に余裕のある中東の産油国に多く採用されており、多くの国々では飲用水のほとんどをこれらの造水プラントで生産している。日本からはササクラ、三菱重工業、IHI、日立造船等のメーカーのプラントが輸出されている。 文章: 鉱泉 一般には、地表の気温より著しく温度の高い(日本の温泉法では25度以上)湧水を温泉、それ未満の温度の湧水を鉱泉(冷鉱泉)と呼んで、常用水と区別される。しかし、環境省が定める「鉱泉分析法指針」では以下のように定義されている。 従って、温泉も含め鉱泉と解釈するのが正確である。 もともとは、1911年にドイツのバート・ナウハイム温泉で採択された鉱泉の定義(ナウハイム決議)が大元になっている。ナウハイム決議では16種類の物質の含有および湧水温度が20度以上とされた。20度の根拠となるのは、地下水がその地の気温より高い水温を保って湧きでる特殊性を考慮したものといえる。 文章: 火力発電 蒸気タービンで使用された蒸気を冷却して水に戻す装置。これによりタービン出口側が低圧状態(慣習的に真空と呼んでいる)となり、熱機関として動作が完結する(ランキンサイクル)。戻された水は給水ポンプに送られ、再びボイラーへ送られる 日本の火力発電所では、ほとんどが海水を冷却水として利用しているため、表面復水器が使用される。これは、冷却水が復水器冷却管内を通り、タービン蒸気とは直接接触しない方式である。海水の取水には深層取水方式が主に採用され、放水には表層放水方式が主に採用される。取放水の温度差は、日本では環境負荷低減のため7 - 9°Cとしている。 電磁誘導の法則を利用して、機械的エネルギーから電気エネルギーを得る機械である。現在の発電用では三相交流同期発電機が使用され、日本では商用電源として50Hz用と60Hz用に分けて採用されている。 文章: 海洋温度差発電 海洋温度差発電(OTEC)は緯度20度までの熱帯において、深海と表層の水の間に存在する温度差を利用して熱機関を動かすことによって発電する。基本的な原理としては、アンモニアなど沸点の低い媒体を表層の暖かい温水によって気化し、気化した気体によって発電タービンを回転させ電力を得る。気化した媒体は深層の冷たい冷水により液化させた後、再度表層の温水による気化装置に供給される。装置の稼動には表層、深層から海水を取り込むポンプを稼動させるための電力を要するが、発電によって得られる電力の一部によってこれを賄う。 海洋は絶えず太陽によって熱せられ、地球表面の70%近くを覆っているのに対し、深層の水は比較的低温(10°C以下)であり、この温度の違いは人間が使うために開発される可能性を秘めた膨大な量の太陽エネルギーを含んでいる。もしもこの抽出を大規模に経済的に行えば、人口がもたらすエネルギー問題を解決できる可能性がある。水力などの他の海洋エネルギーの選択肢と比べて1桁か2桁多くの総エネルギーを利用できるが、温度差が小さいとエネルギーの抽出は困難で高価なものになる。従って典型的なOTECシステムの全体的効率は1%から3%しかない。 熱機関の概念は工学においてはごく一般的なもので、人類が利用するほぼ全てのエネルギーは何らかの形式で熱機関を利用する。熱機関では高温貯留層(コンテナなど)と低温貯留層の間に機器を置く必要がある。熱が一方から他方に流れるので、エンジンはある程度の熱を仕事の形で抽出する。この原理を用いて熱からエネルギーを取り出すのが蒸気タービンや内燃機関である。逆に、エネルギーを使うことで自然の熱の流れに逆らい熱の差を作り出すのが冷蔵庫である。OTECは燃料を燃やして得る熱エネルギーを使うのではなく、太陽熱で温められた海洋で生じる熱の差を使ってエネルギーを引き出す。 文章: 温泉 温泉(おんせん)は、地中から湯(熱水泉)が湧き出している現象や場所、湯そのものを示す用語である。その熱水泉を用いた入浴施設やそれらが集まった地域(温泉街、温泉郷)も一般に温泉と呼ばれる。人工温泉と対比して「天然温泉」と称する場合もある。 熱源で分類すると、火山の地下のマグマを熱源とする火山性温泉と、火山とは無関係に地熱などにより地下水が加温される非火山性温泉に分けられる。含まれる成分により、様々な色、におい、効能の温泉がある。 広義の温泉(法的に定義される温泉):日本の温泉法の定義では、必ずしも水の温度が高くなくても、普通の水とは異なる天然の特殊な水(鉱水)やガスが湧出する場合に温泉とされる(後節の「温泉の定義」を参照)。温泉が本物か否かといわれるのは、温泉法の定義にあてはまる「法的な温泉」であるのかどうかを議論する場合が一般的である(イメージに合う合わないの議論でも用いられる場合がある)。 湧出している熱水泉を、温かく感じるか冷たく感じるかは、個人差や環境に左右される面があり、世界各地ではその国の一年の平均気温を基準として、「温泉」とするかどうかの温度が定められている。日本では温泉法によって25度となっている。他国では、南アフリカでは25度、アメリカ合衆国では華氏70度(摂氏21.1度に相当)、イギリス・フランス・ドイツでは20度が基準である。 文章: 海洋温度差発電 従来のランキンサイクル(媒体に純アンモニアを用いる)と比較して50 - 70%サイクル熱効率が向上し、実用レベルの効率を持つ海洋温度差発電プラントを実現できるようになった。日本の領土で唯一北回帰線より南にある沖ノ鳥島は、島のすぐ近くで急激に深くなる海底地形も含め、海洋温度差発電の適地であるとして、島が属する東京都知事である石原慎太郎(当時)は、島に実験的に発電プラントを建設する計画があることを明らかにしている。沖ノ鳥島は経済活動を行えない岩礁であるという中国の主張に対抗するため、佐賀県選出の元参議院議員陣内孝雄ら自民党の議員も推進していたが未だ実現には至っていない。2012年1月26日、沖縄県産業政策課は久米島町にある海洋深層水研究所において2013年初頭に100kw級の発電プラントを設置し、商用化に向けた実証試験を開始すると公表した。 文章: カリーナサイクル カリーナサイクルとは、アンモニアと水の混合液体を利用した熱機関である。 温泉水発電の一手段として考えられている。まず、70°C以上の高温の水を蒸発器に入れ、アンモニア水を沸騰させる。ここで生成されたアンモニアの蒸気と水溶液は気液分離器に送られ、分離される。蒸気はタービンに送られ、ここで発電が行われる。この排気は、気液分離器で分離された水溶液(再生器で熱回収されている)に吸収され、凝縮器に送られる。凝縮器では、水温14°Cの冷却水によって水溶液が冷却され、アンモニア循環ポンプに送られた後、再び再生器に向かう。水は蒸発器に戻り、水温50°Cほどの温水となって排出される。その後、役目を終えた冷却水は水温25°C程となり凝縮器から排出される。より多くの温泉で活用するために、小型化が望まれている。元々はアメリカのアレクサンダー・カリーナが海洋温度差発電のための熱機関として考案したもので、従来のランキンサイクルと比較して発電効率が50%上昇するとされた。 文章: 温泉 日本では温泉は温泉法と環境省の鉱泉分析法指針で定義されている。温泉には以下の要素がある。日本では、1948年(昭和23年)7月10日に温泉法が制定された。この温泉法第2条(定義)によると、温泉とは、以下のうち一つ以上が満たされる「地中からゆう出する温水、鉱水及び水蒸気その他のガス(炭化水素を主成分とする天然ガスを除く。)」と定義されている(法的な定義による広義の温泉)。環境省の定める鉱泉分析法指針では「常水」と「鉱水」を区別する。湧出時の温度が摂氏25度以上であるか、または指定成分が一定の値以上である場合、これを「鉱水」と分類する(「鉱泉」および「泉質」も参照)。鉱泉分析法指針では、治療の目的に供しうる鉱泉を特に療養泉と定義し、特定された八つの物質について更に規定している。 文章: バジェ太陽熱発電所 2014年8月現在、バジェ太陽熱発電所には、以下の発電設備が存在している。 文章: 海洋温度差発電 1960年代に、Sea Solar Power, Inc の Hilbert Anderson により開発が始められた。このサイクルでは、QHは蒸発器の中で、温海水から作動流体に移動される熱である。作動流体は蒸発器から露点付近にあるガスとして排出される。この高圧、高温のガスはタービンの中でWTを取り出すために膨張される。作動流体はタービン出口で若干過熱状態にあり、タービンは可逆断熱的な、膨張に基づき通例90%程度の効率を持つ。タービンの出口より作動流体は凝縮器に入り、熱 -QC を冷海水に排熱する。凝縮された作動流体はサイクルの中でポンプの仕事WCを必要とし高圧に圧縮される。 すなわち、アンダーソンのクローズド・サイクルは、アンダーソンサイクルでは作動流体が華氏数度以上に過熱されることはないという点を除けば、従来のパワープラントのサイクルに似たランキンサイクルである。