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株式会社クラフトマン&三興ホールディングス

Craftsman&Sanko

 

用語集

<温度差熱>

(http://j-net21.smrj.go.jp/develop/energy/introduction/2012011607.html)

河川や海水、下水、地下水などの水温と大気温との差から得られるエネルギーを
温度差エネルギーといいます。
年間を通して天候に左右されず温度変化も小さいため、安定的にエネルギーを得られることが
温度差エネルギーのメリットです。

・温度差エネルギーの種類
1.河川
 河川の水温は、大気温に比べて夏は低く冬は高いとされています。また、昼夜の温度差も小さいため、1989年から地域冷暖房に利用されています。
2.海水
 海水は凍結温度が真水より低いため、より低温でも利用できます。また、海水は資源として無尽蔵でもあります。海洋の水面と深層の温度差を利用した海洋温度差発電にも期待がされています。
3.地下水
 地下水は年間を通して水温が十数℃で安定し、昼夜の温度差も小さいため地域冷暖房などに適しています。ただし、地下水の利用につては法律の規制や自治体の条令への対応と環境への配慮が重要になります。
4.下水
 生活排水、下水、中水のうち下水処理水は冬季の温度が高く、熱源として有効なエネルギーです。下水を利用した大規模な地域熱供給や下水処理場での冷暖房、給湯に利用されています。
5.地中熱
 地表から3m以深の地中の温度は、年間を通して一定の温度なため、公共施設や戸建て住宅の冷暖房、給湯などに適しています。

・温度差エネルギーの利用
温度差エネルギーの代表的な利用技術としてヒートポンプがあります。
ヒートポンプは、冷媒を圧縮機で加圧して高温ガスにし、空気や水と接触させることで熱を放出して
暖房や給湯に利用します。
熱を放出した冷媒は液体となり膨張弁で減圧されて低温・低圧になります。
この冷媒は再び空気や水と接触して熱を吸収して気体となり、圧縮機で加圧されて循環利用されます。
この作用を逆に利用して冷媒に熱を吸収させることで冷房、冷蔵に利用できます。

・現状と今後の課題
日本の温度差エネルギーのうち温度差熱(海水、河川、下水)を利用した地域熱供給事業(ヒートポンプによる地域冷暖房や給湯)は、1990年代中ごろに導入件数が増えたものの、90年代後半以降はそれほどのびていません。既存の街区へ導入するのが難しいことや、コストが高くなってしまうためです。
そのため地域熱供給システムの開発では、機器や施工の低コスト化、高効率化、高耐久化が求められます。

<海洋温度差発電>(http://www.opotec.jp/japanese/)
海洋の垂直方向に海水温度を測ると、表層海水の温度は20〜30℃と温かいですが、表面から800〜1000mの深層海水の
温度は4〜6℃と冷たくなっています。
この表層の温海水と深層の冷海水の温度差エネルギーを電気エネルギーに変換するシステムが、
海洋温度差発電(Ocean Thermal Energy Conversion、通称OTEC)です。

赤道をはさむ南北40℃の範囲は、表層の温海水と深層の冷海水の差が大きいため発電に適しています。
この範囲に位置する国々は100カ国以上にものぼります。
日本の経済水域だけでもOTECによる総発電量(エネルギー埋蔵量)は、1年間に10の14乗kWhと見積もられており、この発電量を石油量に換算すると86億トンになります。
このエネルギー(10の14乗kWh)の1%でも利用することができれば、約1億トンの石油に相当するエネルギーを取り出すことができます。
原油価格が高騰している現在、原油1バレルを50米ドルとして計算してみると、石油1億トンは約370億ドル、
これを日本円に換算すると約3兆7千億円となります。

 

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