地熱発電

地熱発電
地熱発電（ちねつはつでん、じねつはつでん、Geothermal power）とは、地熱（主に火山活動による）を用いて行う発電のことである。
再生可能エネルギーの一種であり、枯渇性エネルギーの価格高騰や地球温暖化の対策手法としても利用拡大が図られつつある。
　
特徴
通常は蒸気発電(flash steam)と呼ぶ方法で、地下のマグマだまりの熱エネルギーによって生成された天然の水蒸気をボーリングによって取り出し（最初から蒸気の場合と、高温・高圧の熱水を減圧沸騰させて蒸気を得る場合がある）、その蒸気により蒸気タービンを回して機械的エネルギーに変換し、発電機を駆動して電気を得る。
蒸気を採取するための坑井（蒸気井）の深さは、地下の構造や水分量などによって異なり、数10mから3,000mを超えるものまでさまざまである。
また、地下の温度や圧力が低く熱水しか得られない場合でも、アンモニアやペンタン・フロンなど水よりも低沸点の媒体を、熱水で沸騰させタービンを回して発電させることができる場合がある。
これをバイナリー発電(binary cycle)という。
蒸気発電およびバイナリー発電では、発電に使った蒸気（復水器で凝縮されて水になる）や余った熱水を地表に放出・放流させると地下の蒸気や熱水が枯渇してしまうおそれがある。
また、熱水に含まれる金属などの成分が、河川や湖沼の水質に影響を与えることも懸念される。
そのため、発電に使用した後の蒸気や熱水は坑井を通じて地下に戻すことが行われる。
これを還元という。
還元用の井戸（還元井）は蒸気井よりも浅いことが多い。
還元井は当初から還元井として掘削される他に、勢いの衰えた蒸気井が転用されることもある。
一方、還元する量が多すぎたり場所が悪かったりすると、地中の温度を下げたり、地中の蒸気や熱水の流れを乱してしまい、発電に利用可能な蒸気や熱水が得られなくなることがあるため、還元の際は適切な場所や量を選定する必要がある。
蒸気や熱水が溜まっている地中の部位は貯留層と呼ばれるが、貯留層の温度や水分を維持するために蒸気の利用や還元を計画・実施することを、貯留層管理という。
貯留層管理は、地熱資源を持続的に利用するために重要な技術である。
なお、近年、天然の熱水や蒸気が乏しくても、地下に高温の岩体が存在する箇所を水圧破砕し、水を送り込んで蒸気や熱水を得る高温岩体発電(hot dry rock geothermal power; HDR)の技術も開発されている。
地熱利用の機会を拡大する技術として期待されている。
地熱発電は探査・開発に比較的長期間を要し、探査した結果地熱利用がかなわない場合もあり、火山性の自然災害に遭遇しやすいリスクもある。
しかし燃料を必要とせず、環境に優しく、燃料の枯渇や高騰の心配が無い点で、すぐれたエネルギー源とされる。
また再生可能エネルギー（自然エネルギー）の中でも、需要に応じて安定した発電量を得られる地熱発電はベースロード電源として利用が可能である点において、出力が不随意に変動する太陽光発電や風力発電とは異なった長所を有する。
地球全体でみた資源量も大きく（再生可能エネルギー#資源量を参照）、特に日本のような火山国においては大きなポテンシャルを有すると言われる。
近年の枯渇性燃料の高騰によってコスト的にも競争力が増し、見直されつつある。