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佐賀大学では、エネルギーや環境問題に関心のある学生とともに 新しいエネルギーシステムの実現にむけて、積極的な取り組みをおこなっています。 現在、附属海洋温度差エネルギー実験施設において、海水の表層 と深層との温度差による海洋熱エネルギーを電気エネルギーに変換するシステム、 海洋温度差発電( Ocean Thermal Energy Conversion, 通称 OTEC）に関する 研究をおこなっており、この研究は、世界が注目しています。 詳細は、オフィシャルホームページへ(http://www.otec.saga-u.ac.jp/) |
日本の経済水域での海洋温度差エネルギーの総量は、試算によると1年間に1014kWh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、2000年に日本が必要とするエネルギーの約15倍に相当します。仮に、日本経済水域内の温度差エネルギーの1%を利用するとすると、年間8600万トンの石油を節約できることになります。 |
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図1 海水の温度分布
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図2 海洋温度差発電の可能性
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海洋の表層部の温海水と深層部の冷海水との間には約10〜25℃の温度差がある。この海洋に蓄えられた海洋温度差エネルギーである熱エネルギーを、電気エネルギーに変換する発電システムが海洋温度差発電です。図3に基本的な海洋温度差発電システムを示します。主な構成機器は、蒸発器、凝縮器、タービン、発電機、ポンプであります。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が封入されています。作動流体は、液体の状態でポンプによって蒸発器に送られます。そこで、表層の温海水によって加熱され、蒸発し、蒸気となります。蒸気は、タービンを通過することによって、タービンと発電機を回転させて発電します。タービンを出た蒸気は、凝縮器で約600〜1000mの深層より汲み上げられた冷海水によって冷却され、再び液体になります。この繰り返しを行うことで、化石燃料やウランを使用することなく海水で発電することができます。 図3 海洋温度差発電の原理 
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凝縮器
蒸発器と分離器
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佐賀大学では、新しいサイクル（50kW温度差発電実験装置）を佐賀大学方式として考案しました。このサイクルは、1994年海洋温度差発電国際会議(IOA‘94)で発表以来「ウエハラサイクル」と呼ばれています。この新しいサイクルを用いた海洋温度差発電が実用化されれば、海洋温度差発電の経済性は飛躍的に向上することが期待されています。また、これらを温泉水発電にも応用しています。 |
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50kW温度差発電実験装置
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