回生地熱発電スマートグリッド
都市型自給自足・無限エネルギー源の実現

【要旨】
弊社開発の、地熱全域カバー、熱回生バイナリーエンジン搭載の閉鎖サイクル熱交換バイナリー地熱発電システム（以下、回生地熱発電）を複数ネットワーク化した分散型マイクログリッド（スマートグリッド）を、無限・無停電・自給自足エネルギー源として、都市に実装することで、数円/kwhと言った安価かつ無限の電力供給源が都市に内蔵される。
その結果、地方発電システムから、芳崖に高い価格の電力購入及び送電損失を回避して都市負担を軽減するとともに、都市内で必要な電力需要を十分に賄えるようになる。

【解説】
この度弊社では、HEMPシェルター内に設置できる、原発を凌ぐ次世代エネルギー源（自給自足・無限エネルギー源）として、地熱資源(高温岩体・熱水・低温熱水・温水)において、従来動作困難とされていた低温領域領域40℃～を最適発電域とする熱回生エンジンと発電機で構成される地熱発電システムを開発しました。

１．以下、当該地熱発電システムの概要です。
（１）無限エネルギー源である地熱資源(高温岩体・熱水・低温熱水・温水)における低温熱源のエネルギーを天然ガス発電同等の効率で電力生成。
（２）タービン方式に代えて、無限エネルギー源である地熱資源(高温岩体・熱水・低温熱水・温水)における作動域40℃～の熱回生発電エンジンを新規開発
（３）原子力発電を凌ぐ、自給自足・無限エネルギー源として、次世代エネルギー発電システムを新規開発。
（４）廃熱や地熱を発電エネルギー源としています。石炭、天然ガスのような発電燃料を補給する必要は在りません。
（５）好きな場所で好きな量だけ好きなときに自由自在に潤沢な電力をふんだんに手に入れることが出来ます。
（６）現在の原子力発電の代替が可能。
（７）コストは1円以下／kWh（原子力発電コストは8円／kWh 太陽光発電コストは12円／kWh）で、原子力発電や太陽光発電のコストを遙かに凌ぐ低下価格。
（８）原子力発電のような廃炉処理が不要。
（９）弊社の地熱発電システムは、ゼロエミッション（廃棄物ほぼゼロ）で、原子力発電のような放射性物質を排出しない、クリーン発電方式。そのため、ライフライン電源としてHEMPシェルター内に設置しても、シェルター内を汚染しないという特徴があります。
（１０）地熱資源(高温岩体・熱水・低温熱水・温水)における、従来使用が困難であった40℃～の熱源を最適発電域とする熱回生エンジンとバイナリー発電機で構成された地熱発電システムです。
（１１）低温熱源のエネルギーを天然ガス発電同等の高効率で電力生成できます。
（１２）従来のように火山地域に定されず、場所を選ばずに、地上の何処にでも設置できます。例えば、市街地設置可。
（１３）発電システムを複数ネットワーク化した分散型マイクログリッド（スマートグリッド）構成が可能です。このため、従来のような地方発電施設から電力を都市へ送電する送電システムが不要となります。同時に、送電損失も回避できるようになります。
一般的送電網では、１００ｋｍ送電すると、半分の電力は送電損失として熱等になってしまいます。
（１４）天然ガス発電や原子力発電の発電以上の熱効率で、100kW級のコンパクト発電システムから、原発を凌ぐ1000GW級の発電システムまで構成できます。
（１５）発電システムを複数ネットワーク化した分散型マイクログリッド構成が可能です。
（１６）地方の発電設備は、多くは、売電価格40円/kwhという、とてつもなく高価な電力であるが、
弊社の地熱全域カバー新開発熱回生バイナリーエンジン搭載閉鎖サイクル熱交換バイナリー地熱発電システムを複数ネットワーク化した分散型マイクログリッド（スマートグリッド）を都市において構成した場合、都市内で電力を賄えるようになる。
（１７）その結果、地方発電設備の代表格は太陽光発電であるが、売電価格が40円・Kwhというとてつもなく高額な地方電力を購入しないで済みます。都市の社会負担を軽減できるようなる。

２．以下は、新開発の回生地熱発電システム（地熱発電システム）の詳細です。
（１）地熱資源(高温岩体・熱水・低温熱水・温水)における、40～95℃の低温領域で発電が可能な熱エンジン及び熱回生システムの研究開発に成功。
本システムは、ゼロエミッションで廃水等の廃棄物が出ず、石炭や石油、天然ガス等の燃料を供給する必要がないクローズドシステム。
そのため、高高度電磁パルス対応のライフライン電源として、HEMPシェルターで被った状態で、稼働が可能です。

（２）熱エンジンは、連結した発電機に回転力を与えて電力を生成させるための動力源であって、熱エンジンは、作動流体で発生させた汽力を回転エネルギーとして発電機に伝達して電力の生成を促します。
熱回生システムは、熱源（熱泉や温泉）からの熱エネルギーを回収して作動流体に与えてる機構であって、低圧でも効率よく作動する膨張機を新規開発してこれを熱回生システムに組み込んだ点に特徴があります。

（３）上記熱エンジンは、今まで再利用が困難とされていた40～95℃の低温領域で発電が可能な熱回生システムです。 設置面積はわずか2m²とコンパクトとなっています。

（４）発電能は、地熱発電システム一基あたり1GW～10GWです。
これは、最大規模の原子炉換算で1～10基分相当する電力発電能力に相当します。
人口100万人～1，000万人に電力を供給するすることが出来ます

（５）弊社の熱エンジンは、作動媒体の沸点周辺で稼働する点にも特徴があります。
このため、低沸点の作動媒体を使用すると、 低温（具体的には、40℃）の熱源から電力を生み出すことができます。
具体的には、弊社の熱エンジンを搭載した地熱発電システムは、①作動媒体にHFC245faと、②40℃の熱源（地下温水）と、③25℃の冷却水を組み合わせて発電をします。

（６）当該熱エンジンと当該熱回生システムを発電機と連結構成した地熱発電システムは、地熱資源(高温岩体・熱水・低温熱水・温水)における、地熱発電で今まで利用が困難とされていた40～95℃の低温領域の熱源からの熱エネルギーを回収して効率的に電力へと変換することが可能になります。
当該熱エンジンの熱－電気変換効率は、従来の地熱発電システム（通常動作温度120℃）の熱－電気変換効率の2倍と非常に高効率です。

（７）具体例として、蓄熱タンクに80°Cの熱エネルギーを貯湯しながら、その熱源を循環して発電する地熱発電システムを考えます。
従来の地熱発電は発電に必要とする熱源の温度範囲は公称80～150℃、現実的動作温度の下限を120℃程度とする点に問題点を有しています。
この根本的問題点が十分に解決できないため、①設置場所が火山付近と温泉とに地著しく限定されてしまい、普及が困難であるという課題があります。

弊社が開発した熱エンジンはスペック値40～95℃の低温領域で高効率でガスタービン発電機に動力を供給できるため、地熱発電システムは、熱源（湯）が50°C程度になるまで発電を持続できるようになる結果、発電総量が他社技術よりも大きくなといった効果がありす。

一方、従来の地熱発電はその作動温度範囲が120℃以上を要求するため、火山地域や国立公園内といた場所に発電機設置場所が限定されてしまい、普及のネックとなっていました。
弊社の地熱発電システムは、その作動温度範囲が40℃以上と非常に低温領域を許すため、発電機設置場所として温水の出る地域を広く適用地域をでき、火山地域や国立公園内といた特殊な場所に限定されないといった特徴があります。

（８）弊社の地熱発電システム（地熱全域カバー新開発熱回生バイナリーエンジン搭載閉鎖サイクル熱交換バイナリー地熱発電システム）の適用例は地下の熱水に限定されません。
例えば、多くの工業プラントでは、廃水の温度を50°C程度まで下げるために工業用水などを大量に投入しています。
そのようなプラントにおいて弊社の熱エンジンと熱回生システムを導入するれば、工業用水の大量投入に代えて、廃水温度を下げる過程で電力を取り出すことができるようになります。
その結果、経済性に優れたシステム構成が可能となります。

（９）弊社の地熱全域カバー新開発熱回生バイナリーエンジン搭載閉鎖サイクル熱交換バイナリー地熱発電システムを複数ネットワーク化した分散型マイクログリッド（スマートグリッド）を都市において構成した場合、無限・無停電・自給自足エネルギー源を都市内に実現できるようになる。その結果、都市内で必要な電力需要を十分に賄えるようになる。

（１０）その結果、地方発電設備の代表格である太陽光発電による、売電価格40円／Kwhというとてつもなく高額な地方電力の購入という負担から解放され、都市の社会負担を軽減できるようなる。

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