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海洋温度差エネルギー

海洋のエネルギー量

 海洋の海水の表層と深層の温度を測定すると、表層と深層ではかなりの温度差があります。図1に世界中の表層と深層1000mとの温度差の分布を示します。赤道近くでは24℃と高くなっています。この温度差を日本の経済水域360km(沿岸200カイリ)の範囲に限って、発電量を計算すると、年間約 1000×1011kWh(キロ・ワット時)になります。
 これは石油に換算すると、約86億トンに相当 します。日本の経済水域内にこれだけのエネルギーが埋蔵されているわけです。

 
 

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図1 全世界の海の表層と深層1000mとの温度差分布
 

海水の温度分布

 熱帯及び亜熱帯地域の海洋の垂直方向温度分布を下図に示します。
 海水の温度は約700mまで温度が下がり続けることがわかります。

 

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図2 熱帯及び亜熱帯地域の海洋の垂直方向温度分布
 

 

海洋の温度差を用いた発電

 海洋のもつ温度差を利用して発電するシステムを海洋温度差発電(Ocean Thermal Energy Conversion, 通称OTEC)と言います。下図に海洋温度差発電の原理を示します。
 主な構成機器は、蒸発器、凝縮器、タービン、発電器、ポンプからなります。これらの構成機器はパイプで連結され、作動流体として、アンモニア等が封入されています。
 液体の作動流体は、ポンプにより蒸発器に送られます。そこで、表層の温かい海水で暖められ蒸気になります。その蒸気でタービンを回し発電器で発電します。タービンを出た蒸気は凝縮器に入り、深海から汲み上げられた冷たい海水で冷やされ、液体に戻ります。
 この繰り返しを行うことによって、化石燃料やウランを使わずに発電することが出来ます。

 

 

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図3 OTECの原理