NEDO 一直在推进技术开发,在其“地热发电技术研究和开发”中扩大地热资源的利用。为此,地热技术开发株式会社、产业技术综合研究所、NKK无缝钢管株式会社、京都大学共同开发了“地热发电站风险评估系统(酸性热水对应版)”,该软件(系统)在地热发电所使用的热水呈酸性时,可支持考虑发电站建设的最佳材料。
传统上,由于腐蚀而对井筒等金属材料造成的损坏一直是地热发电厂利用率降低和放弃开发的原因。通过使用该系统,可以评估每种金属材料的腐蚀速率和经济效率,并在耐腐蚀性和成本方面选择最佳材料。此外,您还可以根据与目标金属材料的腐蚀相关的测试数据和相关论文,轻松地对每种金属材料进行初步研究。这将促进酸性热水资源的利用,并有望提高地热发电厂的利用率和设施容量。
在拥有世界第三大地热资源的日本,为了在 2050 年实现碳中和,希望扩大可再生能源的引进,作为基础电源的地热发电受到关注。但是,如果由于地热开发而产生酸性热水(假设氢离子指数 [pH] 为 5 或更低),嗯※1套管、地面管道、发电设备等材料被腐蚀和损坏,是导致地热电厂利用率降低和放弃开发的一个因素。
根据NEDO(新能源产业技术综合开发机构)1992年进行的《酸性热水对策技术研究》显示,日本可用于地热发电的地下热水(高温热水对流型资源)中约有13%可能是酸性热水(根据对地热开发公司的调查)。日本的地热资源量是大约。 2300万千瓦※2,酸性热水资源约为300万千瓦,大约是截至2021年日本地热发电装机容量593兆瓦的五倍。因此,酸性热液资源利用技术的发展对于促进未来地热资源的利用具有重要意义。
在此背景下,NEDO地热发电技术研发※3''(2013财年-2021财年),我们进行了技术开发,这将导致扩大地热资源的利用。作为主题之一,地热技术开发株式会社(GERD)、米乐m6官方网站、NKK无缝钢管株式会社(Tenaris)、国立大学法人京都大学共同致力于开发利用技术(开发利用传统地热资源中未使用的酸性热水的技术)(2018年度至2020年度,以下简称本主题),并致力于更加先进的技术开发。地热能的利用。
现在,利用这个主题的成果,我们开发了一个名为“地热发电厂风险评估系统(酸性热水兼容版)”的系统,该系统有助于在地热开发过程中产生酸性热水时考虑发电设备的最佳材料。
利用该系统过去的材料腐蚀知识和腐蚀速率预测技术,开发地热发电的经营者可以在开发地热发电厂之前预见到井筒和其他区域发生腐蚀的风险,并获得采取对策的线索。还可以获得有助于提高现有发电厂利用率的数据。
【1】功能
地热发电厂风险评估系统(酸性热水兼容版)具有以下五种功能(见图)。
(1)“金属材料腐蚀速率试算”计算目标材料的腐蚀速率
(2)“金属材料选择表”显示可用的金属材料
(3)“使用金属材料的经济评价”计算每1kW的开挖单位成本
(4) 基于材料腐蚀测试的图表“材料腐蚀速率数据库※4」
(5)“腐蚀相关文献数据库”用于文献检索
有关各项功能的详细信息,请参阅以下网站。
https://wwwgerdcojp/image/pdf/Explanation_of_functionspdf [PDF:16MB]

图“地热电厂风险评估系统(酸性热水兼容版)”基本画面
[2]系统利用方向
过去,当地热资源开发商遇到酸性热水时,他们会放弃在该地区开发或使用水井。然而,通过使用该系统,可以计算地热设备中使用的金属材料的使用寿命和成本,并预测它们是否可以使用。这使得经营者即使在出现酸性热水时也可以考虑廉价且适用的材料,而无需进行腐蚀实验。
根据这些预测结果在现场实际进行腐蚀测试,我们可以有效地选择耐腐蚀性和成本方面的最佳材料。这将促进酸性热水资源的利用,有望提高地热电厂的利用率和装机容量。
地热技术开发有限公司将免费发放《地热电站风险评估系统(酸性热水兼容版)》及该系统的操作手册。我们还将通过学术会议和讲座的方式来宣传这个系统,并计划在获得新的腐蚀测试数据和实际井腐蚀数据时改进腐蚀速率预测公式。