地热团队

有助于地热的普及和正确利用的社会实施研究

研究团队介绍视频 “利用地热来节约能源” 地热潜力评价及系统优化技术 [ YouTube 3 分 28 秒 ]（指向外部网站的链接）

研究背景

　地热是利用稳定的地下温度环境，冬季高于地表温度，夏季低于地表温度，作为空调、采暖、热水、融雪等热源的可再生能源。
　使用地热的空调系统（地热利用系统）有望获得较高的节能和脱碳效果。然而，利用地热时重要的“地下温度环境”和“地下传热特性”是由地质和地下水决定的，而不同地区的地质和地下水差异很大，因此了解地下环境对于正确引入地热利用系统至关重要。
　另外，为了让更多的人使用地热，需要基于“了解用户需求”和“稳定普及的方法”的实际努力（社会实施研究）。

研究目标

　我们团队的最终目标是实现地热利用系统的大规模推广，解决“社会问题：应对能源和环境约束”。
为此，我们基于对地质和地下水的专业知识，正在进行各种研究，以促进地热的稳定传播和大规模引入，研究结果首先旨在“为可持续的当地社区和企业管理准备和提供引入地热的情景”和“根据地区特征促进地热的适当利用”（图1）。

研究内容

　我们的团队正在以下三个主题下推动社会实施研究。通过这些研究活动，我们将为地热能的普及和合理利用提供支持，并为扩大地热能的引进和数据库的建设做出贡献。

1。地热传热方法研究

　我们正在推动地热传热方法的研究和开发，将“无法提供地热用户想要的信息”定位为需要解决的问题。具体来说，我们正在开发评估地热潜力和适合地热利用的地点的技术，评估经济和环境绩效以估计引入地热利用系统的效益，并考虑采取措施提高社会对地热的接受程度。
　此外，为了提出普及地热的新方式，我们正在进行实证研究，评估空调需求旺盛的亚洲国家地热利用的有效性，并在日本建立农业温室栽培技术并将其商业化。

2。水文地质和热物理数据的准备

　为了正确设计地热利用系统，需要估算目标区域地层的“表观热导率（表观热导率包括地下水流等的影响）”。如果提前准备好目标区域的表观导热系数图，则可以在系统导入前进行成本评估、业务评估、系统概要设计等。
　因此，我们的团队正在开发一种基于水文地质知识的广域、三维视热导率估算方法。
　我们还在开发一种廉价的表观热导率估计测试方法。利用这些开发成果预计将降低与系统设计和业务评估相关的成本。

3。优化地热热利用系统的技术开发

我们正在开发一种综合模拟器，用于地热利用系统的经济评估和适当设计。
　此外，我们正在开展实证研究和技术改进，以提高我们迄今为止开发的地球物理特性调查分析技术、高效地热换热技术和独特的地热热利用系统的社会实施可能性。

主要研究成果

1。地热传播方法论研究：地热潜力图

　我们全面评估目标地区的地质和地下水环境，并创建“地热潜力图”，将地热的潜在利用可视化（图2）。
　在日本，北海道、东北地区、信越地区等供暖负荷较高的地区存在地热利用系统的设置数量较多的趋势，但我们以制冷负荷较高的大阪平原为对象制作并公开了地热潜力图（图3、图4）。

＜相关信息＞地热潜力图

2。水文地质和热物理数据的准备：福岛县的表观热导率

　我们与福岛县的一组公司合作，开发了一种名为“电缆法热响应测试”的现场测试方法，该方法比用于估计表观热导率的一般现场测试更便宜。除了在福岛县的47个地点使用电缆法热响应测试进行调查之外，我们还通过将估计值与传统测试方法进行比较来实证确认电缆法热响应测试的有效性（图5）。

3。优化地热热利用系统的技术开发：高效换热器

　我们正在与多家公司合作开发“高效换热器”，其安装成本比一般系统低，并且具有较高的地下换热能力。根据当地地下水环境（是否有抽取地下水的规定、有自流水的地区等）选择换热器，可以显着降低安装成本（图6和图7）。

主要研究设备

FREA地热热利用系统示范试验场

这是一种地热热利用系统，使用安装在1至2米深度的水平埋地式换热器和安装在深度约40米的垂直埋地式（钻孔法）换热器两种类型。

泰国国家地质博物馆安装的地源热泵系统

我们正在利用泰国国家地质博物馆（巴吞他尼府）的设施展示泰国地源热泵系统冷却运行的可能性。
※GSHP：地源热泵的缩写
<相关文章>泰国地源热泵系统示范试验（PDF）