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米国では、地熱エネルギーが初めて発電に利用されたのは1960年のことである。カリフォルニア州ソノマ郡とレイク郡のガイザーズは、現在では世界最大の地熱蒸気発電所（出力1,517メガワット）へと発展した。米国西部やアラスカにも地熱蒸気田が存在することが知られている。地熱発電による電力は、変動する負荷の需要に合わせて調整可能である。このエネルギー源の環境への影響としては、硫化水素の排出、廃水に含まれる腐食性または塩分を含む化学物質、岩盤への水の注入による地震への影響、廃熱、騒音などが挙げられる。[ 1 ] [ 2 ]
考古学的証拠によれば、米国では1万年以上前から地熱資源が利用されてきた。古インディアンは最初に地熱温泉を暖をとったり、体を清めたり、ミネラルを摂取するために利用した。[ 3 ]
パシフィック・ガス・アンド・エレクトリック社は、1960年9月にカリフォルニア州のガイザーズに米国初の商業用地熱発電所を開設し、当初は正味11メガワットの電力を生産した。ガイザーズシステムは、出力750MWの世界最大規模に成長した。[ 3 ]サンフランシスコの北116km （72マイル）にある世界最大の乾式蒸気田を利用している。[ 4 ]最初のタービンは30年以上稼働した。[ 5 ]
1980年代後半、ネバダ州、オレゴン州南東部、アイダホ州南西部、アリゾナ州、ユタ州西部の盆地山脈地質区付近にいくつかの小規模発電所が建設された。現在、この地域は地熱開発が急速に進んでいる地域である。[ 6 ]
ソルトン海地熱地帯では、11基の商業用地熱発電所が稼働している。[ 7 ] 50MWのハドソンランチI発電所は2012年5月に開業した。2025年現在、米国の7州で地熱発電所が稼働しており、国内の公益事業規模の電力の約0.4%を供給している。また、米国には従来型の地熱発電による夏季総発電容量が2.7GWある。 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
最も重要な開発促進要因は、2005年のエネルギー政策法です。この法律により、新しい地熱発電所は、以前は風力発電プロジェクトと特定の種類のバイオマスにのみ適用されていた連邦生産税額控除の全額を受ける資格を得ました。また、エネルギー省による研究への資金増額を承認および指示し、土地管理局が地熱リースと許可の滞留に対処できるようにしました。[ 11 ]
2008 年 4 月、オレゴン州のニューベリー火山で探査掘削が開始されました。[ 12 ] 2008 年 8 月現在、米国の 13 州で 103 の新規プロジェクトが進行中です。これらのプロジェクトが開発されると、最大 3,979 MW の電力を供給し、約 400 万世帯のニーズを満たす可能性があります。[ 13 ] DOE 地熱技術プログラム ( 2009 年米国復興再投資法の一部) により、USDOE は強化地熱システム(EGS)の研究に資金を提供し、地熱貯留層の亀裂システムについてより詳しく学び、貯留層刺激の結果をより正確に予測できるようになりました。
2009年、投資銀行のクレディ・スイスは、地熱発電が補助金付き融資を受けた場合、地熱発電のコストは1キロワット時あたり3.6セントであるのに対し、石炭火力発電は1キロワット時あたり5.5セントであると試算した。[ 14 ]
2019 年 5 月下旬にエネルギー省が発表した報告書によると、技術開発と導入の加速により、米国の地熱発電容量は 2050 年までに 26 倍以上に増加し、60 GW の容量に達する可能性があると示唆している。この報告書は、住宅用および産業用暖房における地熱発電の利点を文書化している。[ 15 ]リック・ペリーエネルギー長官は、同省が人工地熱エネルギーに関するユタ大学の 1 億 4000 万ドルの研究施設に資金を提供したと発表した。[ 16 ]
2018年にエネルギー省（DOE）は地熱エネルギー研究のための最先端観測所（FORGE）を立ち上げた。[ 17 ]
2018年、火山活動のためハワイのプナ地熱発電所は閉鎖され、溶岩流に浸水した。[ 18 ] 2020年11月に再開した。[ 19 ]
2023年、ヒューストンを拠点とするスタートアップ企業Fervoは、3.5MWの強化地熱システムProject Redから電力網への送電を開始しました。このプロジェクトでは、水平掘削を使用して2つの井戸を掘削し、追加の熱資源にアクセスしました。同社は、ユタ州ビーバー郡で100の井戸を含む400MWのプロジェクトの掘削を開始しました。[ 20 ] 2024年、同社は掘削時間を前年比70%削減し、花崗岩で70フィート/時、430 °F（221 °C）以上を達成したと発表しました。[ 21 ]
ザンスカール社は、北米で新たな地熱エネルギー源を特定するための人工知能を開発している。2026年時点で、比較的浅い深度に40ギガワットの新たな利用可能なエネルギー源を特定した。掘削コストは1井戸あたり約200万ドルと推定され、深井戸プロジェクトよりもはるかに低い。 [ 22 ]
2023年時点で3,900MWの地熱発電設備容量を有する米国は、稼働中の総容量の約25%を占め、依然として世界をリードしている。[ 23 ]従来型および強化型地熱システムからの生産拡大の将来展望は明るく、新技術はこれまで考慮されていなかった場所での成長拡大を約束している。[ 13 ]
The Geysers has 1517 megawatt (MW)[28] of active installed capacity with an average capacity factor of 63%.[29]Calpine Corporation owns 15 of the 18 active plants in the Geysers and is the US's largest producer of geothermal energy.[30] Two other plants are owned jointly by the Northern California Power Agency[31] and Silicon Valley Power.[32] The remaining Bottle Rock Power Plant is owned by the US Renewables Group.[33] A nineteenth plant is under development by Ram Power. The Geysers is recharged by injecting treated sewage effluent from the City of Santa Rosa and the Lake County sewage treatment plant. This effluent used to be dumped into rivers and streams and is now piped to the geothermal field where it replenishes the steam produced for power generation.
Another major geothermal area is located in south central California, on the southeast side of the Salton Sea, near Niland and Calipatria, California. 15 geothermal plants combine for a capacity of about 570 MW. Cal Energy owns about half of them and the rest are owned by various companies.[10]
The Basin and Range geologic province in Nevada, southeastern Oregon, southwestern Idaho, Arizona and western Utah hosts 19 geothermal power plants in Nevada that produce more than 486 MW. The largest plant is the McGinnis Hills facility operated by Ormat with a capacity of 96 MW.[6] Other geothermal plants in Nevada are at Steamboat Springs, Brady/Desert Peak, Dixie Valley, Soda Lake, Stillwater and Beowawe.
Puna Geothermal Venture operates a geothermal power plant in Puna, Hawaii. Its capacity is 25.7 MWe. The plant reopened in 2020 following Kilauea's 2018 eruption that destroyed part of the plant.[34]
風力や太陽光などの電源とは異なり、地熱エネルギーは調整可能であり、必要なときにいつでも利用できるだけでなく、需要に合わせて出力を迅速に調整できます。米国エネルギー情報局（EIA）によると、あらゆる種類の新しい発電所の中で、地熱発電機は設備の実際の発電量を最大容量に対する割合で示す指標である設備利用率が最も高いです。 [ 35 ]
EIAは、新しい地熱発電所の設備利用率を92%と評価しており、これは原子力発電所（90%）と同程度で、ガス発電所（87%）や石炭発電所（85%）よりも高く、陸上風力発電所（34%）や太陽光発電（25%）などの間欠的な電源よりもはるかに高い。[ 35 ]地熱発電の媒体（水）は適切に管理する必要があるが、地熱エネルギーの源である地球の熱は、ほとんどの場合、無期限に利用可能である。[ 3 ] [ 36 ]
米国は国立地熱データシステム（NGDS）を運営している。NGDSを通じて、州の地質調査所に保管されている多くの古い紙の記録や掘削記録がデジタル化され、一般に無料で公開されている。[ 37 ]
現場と発電所の初期費用は、米国では設置済みkWあたり約2500ドル、小規模（1Mwe未満）発電所の場合はおそらくkWeあたり3000ドルから5000ドルです。運転および保守費用は、kWhあたり0.01ドルから0.03ドルです。[ 38 ]
—米国エネルギー省、2022年
地熱発電に用いられる地下の熱水や蒸気には、硫化水素（ H₂）などの化学汚染物質が含まれている可能性がある。2S）。
H2Sは高濃度では有毒であり、地熱システムで検出されることがある。 [ 39 ]新しい生産方法では、地下で収集された高温蒸気をタービンの動力源として使用される蒸気から分離し、汚染物質の放出リスクを大幅に低減している。 [ 40 ]
蒸気と混ざった水には、パイプを損傷したり水生生態系に害を及ぼしたりする溶解塩が含まれています。[ 41 ]地熱源に関連する地下水の中には、ホウ素、鉛、ヒ素などの有毒元素が高濃度で含まれているものもあります。
強化地熱システムへの水の注入は地震活動を誘発する可能性がある。カリフォルニア州のガイザーズ地熱地帯で発生した地震（最大規模はリヒターマグニチュード4.6）は、注入された水と関連付けられている。[ 42 ]
「考えられる影響としては、景観の破壊、温泉の枯渇、土壌浸食、騒音公害、大気や地表水・地下水の化学汚染などが挙げられる。」[ 43 ]
米国の再生可能エネルギー：
国際的：
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