地热発电のしくみ
地热発电において、火力発电所のボイラーにあたるのが、地热贮留层です。
地上で降った雨は、地下1,000ｍ～3,000ｍ付近にある地热贮留层に溜まります。そこに溜まった地热流体（注）を取り出して発电します。
取り出された地热流体（注）は蒸気と热水に分离します。蒸気はタービンを回して発电し、热水は还元井を通して再び地中深くに戻されます。発电で使用した蒸気はタービン出口の復水器で冷却され、凝缩して圧力が急减し、タービンを回す蒸気の効率を高めます。凝缩して復水器に溜まった温水は、冷却塔を通りさらに温度が下げられ、冷却水として蒸気の凝缩に再利用されます。
地热贮留层について
地热贮留层は、マグマによって热せられた高温?高圧の地下水が溜まっている层のことをいいます。
热源となるマグマ溜まりの温度は650?1,000℃で、寿命は数万年から数十万年以上と考えられています。また浸透する水はほとんどが雨水のため地热贮留层は、计画的に使用すれば再生可能で永続的な利用が可能と考えられています。
発电の种类
蒸気発电
地熱貯留層にある200?300℃超の高温の天然蒸気で直接タービンを回す方法が蒸気発电です。
シングルフラッシュ発电
地下でフラッシュ（减圧沸腾）した蒸気と热水が混合した地热流体から、蒸気を汽水分离器で1回だけ分离し、その蒸気でタービンを回す方法です。日本の地热発电所のほとんどがこの発电方式を採用しています。
ダブルフラッシュ発电
汽水分離器で分離した熱水をフラッシャー（減圧器）に導入して蒸気をさらに取り出し、高圧蒸気と低圧蒸気でタービンを回す方法です。高温高圧の地熱流体の場合に採用され、シングルフラッシュ発电よりも10?25％出力が増加します。
バイナリー発电
地熱流体が150℃程度以下の中低温で分離した蒸気では直接タービンを回すことができません。そこで、水より沸点が低い媒体（水とアンモニアの混合物など）と熱交換し、この媒体の蒸気でタービンを回す方法がバイナリー発电です。
温泉バイナリー発电
高温の温泉水が喷出する温泉地では、浴用に利用できない50℃以上の热水は、冷まして使う必要があります。
バイナリー発电を用いて、高温温泉（70?120℃）の熱水で発電した後、温度の低下した熱水を浴用に利用します。
