ハワイ唯一の地熱発電所であるプナ地熱ベンチャー施設が、2年間の閉鎖を経てビッグ・アイランドで再開されることになりました。 全米で最も石油に依存している州として、ハワイは、再生可能なエネルギー源を優先し、化石燃料を段階的に削減することに専念しています。
ハワイの地熱発電の仕組み
地熱発電所は、電気を作るために蒸気を使用します。 この蒸気は、地表から数マイル以上下にある熱水の貯水池から発生します。 地熱エネルギーは、主にハワイ島（ビッグ・アイランド）で、キーラウエア火山の地溝帯に沿った地質学的ホットスポットに5,000フィート以上の井戸を掘ることによって発電するために使用されてきました。 井戸は、高温で十分な圧力と岩石浸透性を持つ流体が存在する場所に掘削されます。 この井戸の存在によって圧力が変化し、有毒な硫化水素を含む蒸気やブライン（シリカや重金属を含む水）が坑口まで上昇する。 坑口から出た蒸気は、直接タービンを回すか、ペンタンという二次流体を加熱してタービンを回し、冷却して再び加熱する。 蒸気が工場で使用された後、地上の「池」に放出されるか、注入井から地下に再注入され、ブラインとともに処分される。
論争の的となったハワイでの地熱開発
1973年、米国エネルギー省と国立科学財団は、ハワイ島での地熱研究に資金を提供するためにハワイ州を援助した。 この研究の結果、ハワイで初めて商業的に利用可能な地熱井が開発され、ハワイ地熱プロジェクト・アボット（HGP-A）と呼ばれるようになりました。 環境影響調査や市民意見聴取の期間もなく、掘削が開始されました。
10年以上にわたって、井戸と関連する発電所は、適切な汚染軽減技術や州政府や連邦政府からの規制監督なしに運営されました。 蒸気やブラインは裏打ちされていないピットに廃棄され、硫化水素は定期的な井戸の清掃や事故の際に近隣の地域に放出されました。 1989年、地元住民は郡の民間防衛局と計画局にHGP-Aの許可取り消しを求める嘆願書を提出した。 その内容は、過去3カ月間に14日間、硫化水素除去装置が故障し、致命的な硫化水素ガスが大気中に放出されたというものだった。 これらの苦情と別の大規模なガス漏れに説得され、計画局は、新しく建設されるプナ・ジオサーマルベンチャー（PGV）施設が機能するまでの間、HGP-Aの操業を継続する「即時行動計画」を発表しました。
Puna Geothermal Ventureは、ハワイ州ヒロの南東21マイルの500エーカーの土地で地熱発電を開発する共同事業として、1980年に始まりました。 1986年にハワイ州最大の電力供給会社であるハワイアン・エレクトリック・インダストリーズ（HELCO）と、1993年までに25メガワットの電力を供給する契約を締結しました。 PGVはOrmat Energy Systems, Inc.に買収された。 (オーマット社）は、PGVの発電所を設計し直し、異なるタービンと異なる冷却システムを採用することで、失敗したHGP-Aよりも排出ガスゼロ、騒音レベルも劇的に低くなると主張したのです。 PGVはガス漏れを防ぐことには成功していないが、HGP-Aよりもクリーンなオペレーションを行っている。
PGV は1993年のオープン時に25MWの発電能力だったが、1995年に30MW、2012年に38MWに拡張された。 2017年には、PGVはハワイ島（ハワイ諸島全体ではない）の電力の31％を供給していた。 島の電力の57％は太陽光、風力、地熱などの再生可能エネルギーによるもので、PGVは島で発電される再生可能エネルギーの半分以上を担っていたのです。 ハワイ自然エネルギー研究所のエネルギー政策とイノベーションの専門家であるマーク・グリック氏は、PGVを “ビッグ・アイランドの自然エネルギー負荷のアンカー “と呼びました。
PGVの閉鎖
2018年5月3日、キラウエアの東リフトゾーンで下部プナ火山噴火が始まった。 溶岩噴水、溶岩流、火山ガスに先立ち、地震や地盤の変動が発生しました。 PGVは、施設での有毒な硫化水素ガスの放出と爆発の可能性を懸念し、装置を停止し、6万USガロンの高可燃性ペンタンの除去を開始しました。
11の井戸は冷水で安定させ、金属製のプラグで密閉した。 5月27日、溶岩流がキャップされた井戸のいくつかに接近し、2つの井戸を完全に覆った。 5月30日には変電所と3本目の井戸が溶岩で覆われた。 PGVはその後閉鎖され、化石燃料で動く発電機がオンラインになり、ハワイ島が電力を失うのを防いだ。
Moving Forward
2018年のPGV閉鎖により、ハワイ島はそれ以来精製プロセスの油状の残りかすからなる「残留燃料」を燃やしている。 2019年末までに地熱発電を再開する計画は、許認可の問題で予想が先送りされた。 COVID-19パンデミックに関連する追加的な問題で、PGVは再開を2020年9月末に延期せざるを得なくなった。
PGVのオーナーであるOrmatは、この時間を使って施設をさらに開発し、拡張プロセスを開始した。 彼らは先月、新たに2本の生産井を掘削し、さらに井戸掘削作業を継続すると報告した。
PGV はまた、硫化水素に関連する事故を懸念する環境保護団体に対処する必要があった。 9月初め、州土地天然資源省は、ハワイの伝統的な慣習の擁護団体であるペレ防衛基金による環境審査要求を拒否しました。 州保健局長のブルース・アンダーソン氏によると、ハワイ州保健局は「すべての環境要因を厳しく検討」し、工場の再開に新たな審査や補足的な審査は必要ないと判断したという。
PGV Senior Director Mike Kaleikiniは9月23日、同工場はまず3MWの発電を行う最小ユニットをオンライン化する予定であると述べました。 エネルギー生産は徐々に増加し、2020年末までに29MWの電力を生産する予定です。
The Relevance of Geothermal in Hawai’i
The reopening of the plant is help Hawai’i into track the goals established in 2008 Hawai’i Clean Energy Initiative (HCEI), the partnership between the Hawai’i State and Federal U.S. Department of Energy. HCEIは、エネルギー生産におけるハワイ州の石油やその他の化石燃料への依存を減らすための試みです。 輸入石油への依存度が高く、島々の送電網が孤立しているため、ハワイ州は全米で最も全セクターの平均電力小売価格が高い州となっています。
当初のHCEI全体の目標は、2030年までに、再生可能資源と効率化の両方をカウントして、70%のクリーンエネルギー経済を実現することでした。 2015年には州の再生可能エネルギー・ポートフォリオ基準（RPS）が改正され、ハワイ州は2045年までに電力の100％を再生可能資源から得るという法的な期限を定めた最初の州となった。 HCEIのポリシーステートメントでは、石油依存の最小化、温室効果ガス含有量の少ない再生可能資源の導入、土着資源由来のエネルギー量の最大化、費用対効果の高いエネルギー効率の追求を強調している。
ハワイはまだ化石燃料に大きく依存していますが、島々が誇る豊富な再生可能エネルギー源は、ハワイに大きな再生可能エネルギーの可能性を与えています。 再生可能エネルギーは現在、ハワイの発電量の19％を供給しています。 再生可能エネルギーの主な供給源は、太陽光、風力、バイオマス、地熱です。
- 太陽光発電。 ハワイの太陽光発電の合計は、州の総再生可能発電量の半分以上を提供していますが、これは主に小規模の顧客設置型太陽光発電（PV）の増加によるもので、2014年からほぼ2倍になっています。 ハワイ州の100%再生可能エネルギー目標への取り組みの一環として、州の建築基準法では、すべての新築一戸建て住宅に太陽熱温水器を設置することが義務付けられています。
- 風力：風力エネルギーは、州の再生可能エネルギーによる電力のほぼ26%を発電しており、120基の風力タービンが島々に点在しています。 オアフ島周辺の連邦海域では、いくつかの洋上風力発電プロジェクトが提案されており、米国海洋エネルギー管理局は、洋上商業風力発電のリース契約に関心を持つ企業からの追加指名を求めています。
- バイオマス。 バイオマスは州の総再生可能発電量の約13％を占めている。 バイオマスは、主にサトウキビのバガスなどの農業廃棄物から成り、ハワイの地方で熱と電気を生み出すために長い間利用されてきた。 多くの砂糖プランテーションが閉鎖されたため、その利用は減少しましたが、バイオマスはハワイの再生可能エネルギー生産において、依然として重要な役割を担っています。 2010年にオアフ島で運転を開始した120MWのキャンベル工業団地発電所は、バイオディーゼルのみを燃料とする世界最大の商用発電所と言われています。
- 地熱：ハワイは地熱資源による実用規模の発電がある7州のうちの1つであり、州の再生可能電力供給の約5％を提供しています。
PGVの喪失は、ハワイの再生可能エネルギー発電（ビッグ・アイランドのみならず島全体について）の5％の減少にしかつながりませんが、地熱のさらなる開発を阻止したのも事実です。 2018年に停止する前、PGVは38MWの電力を発電していた。 2016年にハワイ州エネルギー局が行った調査では、ビッグアイランドには1,000MW以上の地熱が埋蔵されている可能性があり、マウイ島、ビッグアイランド、オアフ島の約4分の1をまとめて発電できる量になるとされています。
PGVの再開は、ハワイがよりクリーンで化石燃料に依存しない未来に向かうのを助ける可能性を秘めています。 太陽光と風力エネルギーは、ハワイ州にとって最大の再生可能エネルギー源ですが、地熱はハワイ・クリーンエネルギー・イニシアティブの実施に不可欠な役割を担っています。 2045年までに再生可能エネルギーによる電力を100％にするというハワイ州の目標を達成するためには、クリーンなエネルギー源への投資を続け、優先順位をつけて前進していくことが不可欠です。 地熱エネルギーは、主にハワイ島（ビッグ・アイランド）で、キーラウエア火山の地溝帯に沿った地質学的ホットスポットに5,000フィート以上の井戸を掘ることにより、電力を生産するために使用されてきました。 写真：Ivy105 via .