Statkraft社の浸透圧発電プロトタイプは、浸透のエネルギーを利用した世界初の浸透圧発電所です。この発電所はStatkraft社によって運営されています。発電所はノルウェーのフルム県トフテにあり、 Södra Cell Tofteセルロース工場の工場敷地内に設置されています。この発電所は、透水性膜で隔てられた淡水と海水が接触した際に生じる浸透圧勾配を利用しています。海水が膜を通して淡水を吸い込み、海水側の圧力が上昇します。この圧力上昇を利用して、通常の水力タービン/発電機システムで発電することができます。
この発電所は、 Sintefと共同で開発されたプロトタイプで、2009 年 11 月 24 日に試験発電を開始しました。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]ノルウェーのメッテ=マリット皇太子妃が正式に発電所を開設しました。この発電所は 2008 年夏から計画されており、毎秒 10 リットルの淡水と 20 リットルの海水を使用します。2~4 kWの発電量が見込まれています。より優れた膜を使用すれば、同様の発電所の発電量を約 10 kW まで増やすことができると想定されています 。商業発電所は 2012 年から 2015 年の間に建設される予定でした。
2013年、Statkraftは浸透圧発電技術の開発を中止すると発表した。計画されていたより大規模なパイロット施設と将来の商業プラントは建設されない。[ 4 ]
このタイプの発電方式は非常に信頼性が高く、従来の水力発電所と比べて可動部品がわずかに多いだけです。具体的には、淡水と海水を膜表面に送るための小型ポンプが2台追加されているだけです。運転中は非常に静かで、監視も最小限で済みます。さらに、この発電所は非常用電源として迅速に対応できると期待されています。膜を利用して高圧水の形で電力を「蓄え」、この水を水力タービンに素早く供給して発電することができます。この発電所の耐用年数は長く、可動部品がほとんどないため(可動部品も非常にシンプルで信頼性が高い)、摩耗もほとんど発生しません。スペアパーツやアップグレード部品の入手性も良好であるため、設置済みの浸透圧発電所は長年にわたって費用対効果の高い運用が可能です。
このプラントは信頼性が高く、シンプルで運用・維持費も安いものの、設置費用が非常に高額です。透過膜は現在高価な資源であり、意味のある出力を得るには、非常に大きな膜面積が必要となります。この記事で説明するプラントは、 理想的な条件下で4kWの出力に達する可能性があります。これに対し、ロールス・ロイスやGEの航空機派生型ガスタービンなど、規模の小さい開放型ガスタービンであれば、設置費用のほんの一部で15MWを超える出力を容易に得ることができますが、燃料費と維持費は高くなります。これは、はるかに小さな土地利用で、出力が3750倍に増加することを意味します。このプラントの理想的な出力を、記事「家庭のエネルギー消費」 で詳述されている現代の家庭の平均的な消費量と比較すると、この技術は非常に限定的であることがわかります。数値を逆算すると、平均的な家庭が必要とする電力は2kWになります。ただし、材料技術の進歩により、時間の経過とともにプラント容積あたりの発電量が大幅に増加し、特に信頼性が重要でスペアパーツの入手が困難な遠隔地(例えば、必要な真水を供給できる小川や川が近くにある、アクセスが困難な沿岸地域など)において、より有用な発電形態となる可能性が高いことを念頭に置いておく必要があります。