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地熱エネルギーはトルコの再生可能エネルギーの重要な部分を占めており、地熱暖房に使用され、国の電力の3％を生産しています。[1]トルコは中国に次いで世界第2位の地熱暖房使用国です。[2] :51 多くの温室、温泉、住宅は地下水で暖房されており、さらに多くの建物をこの方法で暖房することができます。
古代から人々は温泉に浸かってきました。トルコでは20世紀後半に初めて地中蒸気による発電が行われ、 2022年現在、トルコでは63の地熱発電所が稼働しています[アップデート]。[3]トルコには約2GWの地熱発電が設置されており、これは世界で4番目に大きい規模です。[4]すべての地熱発電所は西アナトリアにありますが、[1]地質条件が良好であるためです。 [ 5]強化地熱システムを含めると、合計5GWの地熱発電の可能性があります。 [ 5 ] [ 6] [7]
トルコでは変成岩が炭素を放出するため、新しい地熱発電所からの二酸化炭素排出量は高いが、排出量は数年で減少する。悪臭を放つ硫化水素の排出のため、世論は地熱に反対することがある。二酸化炭素と硫化水素の両方の排出を減らすために、流体を完全に貯留層に再注入することもある。[8]
歴史
地熱水は少なくとも紀元前2世紀からヘイロポリスで温泉として利用されており[9]、例えばローマ浴場[10 ]などがある。古代から、数千の温泉と数百の温泉が観光や健康（リウマチ性疾患の温泉療法[11]など）のために利用されており、ローマ人も利用していた[12]。2007年に政府は温泉観光のマスタープランを発表した。[13]
1965年、政府の鉱物調査局はトルコ南西部で最初の地質学的および地球物理学的調査を開始しました。ビュユク・メンデレス地溝の西支流にあるクズルデレ地熱貯留層は、1968年に発電に適していることが判明しました。1974年に500kWの小規模な試験発電所が建設され、[14]近隣の家庭に無料で電気が配給されました。国営発電会社は1984年にこの発電所を拡張し、[14]平均約10MWにしました。2008年に、この発電所は30年間の営業リースでゾルル・エナジーに民営化され、同社は引き続き出力を増強し、2022年現在、クズルデレ地熱発電所はトルコ最大の発電所となっています。[15] [16] 21世紀初頭にはさらに多くの発電所が建設され、そのほとんどはアイドゥンに建設されました。[17]
2007年、トルコは地熱資源と天然鉱水に関する法律を可決し、民間セクターの投資を容易にすることで地熱探査を加速させた。例えば、この法律により必要なライセンスの数は2つに削減された。[18] [19]
2010年から2021年の間に開始された発電所については、再生可能エネルギー支援制度の固定価格買い取り制度が10年間保証され、10.5米セント/kWhとなった。[18] 2021年に固定価格買い取り制度はリラに変更され、引き下げられた。[20]
2010年の地熱発電設備容量は100MWで、直接利用設備はほぼ800MWtでした。[21] 2017年までに発電容量は10倍以上の1GW以上に拡大し、2009年から2019年にかけて地熱発電所の数は3カ所から49カ所に増加しました。[22] [18]
地質学
地表から数キロメートル下（掘削はほぼ 5 キロメートルの深さまで行われている[23] : 4 ）では、ほとんどの岩石は水の沸点よりも低温であるが、メンデレス山塊には[14]ほぼ 300 °C に達する高温資源がいくつかある。[24] : 2 伸張性構造運動により、最高気温は西部にある。[23] : 2 130 °C を超える地域は 16 か所あり、そのうち 1 か所はマルマラ地方、残りはエーゲ海地方にある。[25] : 5 高い地熱ポテンシャルは、トルコの地質、例えば西アナトリアの放射性 花崗岩[26]や西アナトリアのグラベン系（ビュユク・メンデレスとゲディズ・グラベン[25] : 5 ）によるものである。 4000平方キロメートル以上を覆うこれらの花崗岩の放射能によって発生する熱は、約5～16μW / m 3の範囲です。[26]
しかし、多くの発電所では地熱流体中の非凝縮性ガスの炭素含有量が高いため[27] 、過剰な炭素排出を避けるように注意する必要があります。
二酸化炭素排出量
ビュユク・メンデレスとゲディズ地溝帯の変成岩の地質は特殊で、特に酸性条件下では、岩石中の方解石が大量の二酸化炭素を周囲の非常に熱い水に放出する可能性があります。[28]トルコの新しい地熱発電所からの二酸化炭素排出量は世界でも最も高く、900～1300 g/kWh [29] （石炭火力と同等）ですが、徐々に減少しています。[30] [31] [32] 2020年の報告書によると、これらの短期的な高二酸化炭素排出量には対処できます。[33] [注 1]対策としては、貯留層への再注入や、CarbFixなどの除去方法などが考えられます。[33] [35]排出量は時間の経過とともに減少するため、世界銀行は生涯排出量が世界の地熱平均と同程度になると推定しています。[36]この2つの地溝帯以外では問題は予想されていません。[37] : 24
熱の直接利用
ほとんどの場所では岩石が蒸気を出して発電できるほど熱くないが、ほぼすべての地域に暖房の可能性があり、[5]理論上の総潜在量は60ギガワットの熱（GWth –熱出力のギガワット数を意味し、熱が生成される速度を表す[39]）である。[24] ：1 40～45℃の低温も使用される。[23] ：5 トルコは直接利用では中国に次ぐ第2位で、[40]ほぼ4 GWthに上り、これには1120 MWtの地域暖房、855 MWtの温室暖房、および多くのスパやホテルが含まれる。[41]スパによってトルコの観光シーズンが延長されることが期待されている。[42]
直接利用暖房は主に125,000世帯以上に供給されている地域暖房です。また、450万m2の暖房温室、520のスパ、入浴施設、プール（1400MWth）もあります。[24] : 5 さらに、廃水から熱を汲み出して、例えば住宅の暖房に使用することもあります。 [24] : 5 これらの暖房温室により、最も寒い地域でも作物を栽培することができ、[43]トマトが輸出され、 [44]果物が乾燥されます。[45]
それにもかかわらず、2021年に国際エネルギー機関は建物を暖める未開発の潜在性がまだあると述べており、[46] 2022年には地熱発電所投資家協会のウフク・セントゥルク会長は暖房される住宅の数が16万戸から100万戸に増える可能性があると述べた。[5]温室投資家・製造業者協会によると、2022年時点で地熱暖房温室は5,400デカレ（世界初）あり、4年から7年で投資回収できるが、これは3万デカレに増やすことができる。[47]地域暖房は発電と組み合わせられることもあり、ガス暖房に比べて費用を節約できる。[48]
稼働中の発電所
トルコの地熱発電所 (commons:Data:PowerPlant/Turkey/geothermal-operational.map)
2022年現在、27の地熱地帯に63の発電所[3]がある[24] 。 : 4 トルコは地熱発電では世界第4位であり、米国の約半分、インドネシアとフィリピンよりわずかに少ない。[4]規制当局はエネルギー市場規制局である。
ほぼすべての地熱発電所は、トルコ第3の都市イズミルの南または東にあります。 [49]最も強力なのは クズルデレで、次にエフェレルです。[50]水熱（強化地熱ではなく従来の地熱）による発電潜在量は、2020年には4GWと推定されており、実際の容量の2倍を超えています。[26]
設置容量の3分の2はバイナリー技術（地中の熱水が低沸点の液体を蒸発させてタービンを駆動する）を使用し、残りはフラッシュサイクル（地中の高圧で非常に熱い水の一部が「フラッシュ」して蒸気になり、それが直接タービンを駆動する）を使用している。[51] [23]バイナリーサイクル技術の供給業者、例えばアトラスコプコ、エクセルギー、オーマットは市場で有名である。[40]高エンタルピーおよび高温では、フラッシュバイナリーを組み合わせたプラントの方が効率的である。[14]競合企業が所有する井戸が互いに干渉することがある。[14]
環境への影響と世論
ブハルケントの貴重な土壌など、脆弱な地域には既存のプラントと計画中のプラントの両方があります。[33] : 100, 103 [52]
2019年、エネルは88KEYS研究所に資金援助し、地熱発電の潜在性が最も高いアイドゥン県で世論調査を実施した。 [53]当時、45歳以上の人の5分の1以上が地熱発電は健康に有害であると信じていた。[54]この年齢層の約半数は、適切に管理されていれば有害ではないと信じており、若い人の約3分の2も同様だった。[54] 2010年代には重金属が水や土壌に放出される可能性が懸念されていたが、2022年現在、発電所からの重金属汚染は見つかっていない。ただし、2017年には灌漑用水で作物に損傷を与える可能性のあるホウ素が見つかった。[ 55]しかし、直接加熱による中水でヒ素が検出されており、そのような水はバイオ炭でろ過できると示唆されている。[56]
2020年に環境省 と欧州復興開発銀行は、世界保健機関（WHO）が悪臭を放つHの濃度を100％以下に抑えることを推奨していることなど、さまざまな社会的、環境的、技術的なベストプラクティスを推奨するガイドを発行しました。
2大気中のSガス濃度は、平均30分で7μg/m3を超えてはならない。WHOは、地熱発電所からの臭気に対する国民の強い反発とそれに伴う社会的認識のため、臭気問題を非常に深刻に受け止め、解決策を実施する必要があると述べている。WHOは、ガスが大気中に放出されるのを防ぐ最も効果的な方法として、運転中に全発生源（液体+非凝縮性ガス）を再注入することを保証する技術を推奨した。[31] WHOはさらに、H
2Sは、アイスランドで時々行われているように、CO2と一緒に再注入される可能性があります。[31]しかし、アイスランドの炭素価格はEUの許容量（2022年半ばで1トンあたり約80ユーロ）と同じですが、 [57]トルコでは炭素価格がないため、放出してもすぐに金銭的な罰則はありません。[58] ： 16
資金調達
地熱発電は初期費用が高く[59]、財務的にリスクが高い[60]が、公的資金がプロジェクトの初期段階で投資されれば、民間投資家は資金調達を完了する自信を持つことができる。[27] 2022年に世界銀行は地熱エネルギーに3億ドルを貸し付けており[61] 、その一部は国営産業開発銀行Türkiye Sınai Kalkınma Bankasıを通じて民間企業に貸し付けられている。[37] [25]地熱発電所投資家協会によると、1キロメートルの深さの井戸のコストは約100万ドルである。[5]しかし、南東アナトリアの既存の石油探査ボーリング井戸を利用できる可能性がある。[5]固定価格買い取り制度はリラ建てで四半期ごとに調整されるが、8.6米セント/kWhが上限となっている。[62] 2021年、地熱エネルギー協会は、開発コスト（リラ建て）が年間70％増加している（トルコ経済の公式インフレ率も2022年半ばに約70％であった[63]）が、固定価格買い取り制度の四半期ごとの増加が追いついていないため、毎月の増加を求めたと述べた。[64]
研究開発
地熱エネルギーに関する国際会議は、イスタンブールで開催される「地熱エネルギーにおける女性会議」[65]やイズミルで開催される「国際地熱エネルギー会議・展示会」など、ほとんど毎年トルコで開催されている。[66]トルコ東部の 乾燥した高温岩体地熱地帯はまだ十分に探査されておらず[67]、このような強化地熱には費用のかかる工学上の課題がある。[59]また、トルコの住宅の30%は地熱エネルギーで暖房できると推定されている。[68]研究によると、地熱エネルギーは淡水化や電気分解による水素製造にも使用できるが、2022年時点では実際には適用されていない。[26] [69]トルコは地震が多いため、誘発地震リスクの研究も重要なテーマであり、地熱発電所の増加が、この地域で観察される地表の亀裂の増加を引き起こした可能性がある。[70] 建設業はトルコ経済の重要な部分を占めており、クズルデレとトゥズラの地熱発電所でドライアイス（固体二酸化炭素）を製造するために使用されている技術は、セメント製造から排出されるCO2を回収するために転用できるのではないかと提案されている。[ 71]製造されたドライアイスは、トルコの山火事の消火にも使用できる。[71]地熱水からリチウムを抽出する研究が進められており、[42]増加するバッテリー生産の需要の一部を満たすことを目的としている。[72]
開発は世界銀行[61]と欧州復興開発銀行のグリーン経済融資ファシリティ[73]を通じて支援されている。 2021年時点ではCO2排出量に関するさらなる研究が必要であるが、推定平均年間生涯排出量が540 gCO2 /kWhを超えるプロジェクト（これはガス火力発電所とほぼ同等）には資金提供されない。[37] : 31
注記
- ^ CO2の純増加がないことを示すヨーロッパの研究にはトルコは含まれていなかった。[34]
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外部リンク
- トルコ地熱協会
- トルコ地熱エネルギー協会
- Jeotermal Elektrik Santral Yatırımcıları Derneği (地熱発電所投資家協会)
- 地熱研究