地熱発電の新時代、データセンター需要に応える

米国の地熱発電開発企業Fervo Energy（ファーボ・エナジー）が、ユタ州ミルフォードで建設中の「ケープ・ステーション」プロジェクトで、次世代型地熱発電（Enhanced Geothermal System: EGS）の実用化を目指しています。同社はこのプロジェクトを通じて、地球内部の熱エネルギーを利用し、クリーンで安定した電力供給を実現することで、近年急増するデータセンターの電力需要に応えようとしています。

EGSは、従来の地熱発電が特定の地質条件を必要としたのに対し、石油・ガス業界で培われた掘削技術や水圧破砕（フラクシング）技術を活用し、人工的に熱水貯留層を作り出す技術です。これにより、これまで地熱発電に適さないとされてきた地域でも、大規模な発電が可能になると期待されています。

Fervo Energyのケープ・ステーションは、米国初の実用化段階にあるEGSプロジェクトとなる見込みで、来月にも送電網への電力供給を開始する予定です。同社は今年5月に株式公開（IPO）を果たし、最近ではGoogleとの新たな電力購入契約（Power Purchase Agreement: PPA）も発表しました。今後は、コスト競争力のあるEGSを大規模に供給できる能力を証明することが求められます。

データセンター需要の急増Fervo Energyの創業は、データセンター需要が爆発的に増加する以前に遡ります。CEOのティム・ラティマー氏は、石油・ガス業界での経験を経て2017年に同社を設立しました。当初、ベンチャーキャピタルからの資金調達は困難で、「電力需要は伸びていないのに、なぜ発電事業に投資するのか」という声が聞かれたといいます。また、石油・ガス企業からも、同社が目指すような高温・高圧の岩盤層での掘削技術は実用的ではないと見られていました。

しかし、状況は一変しました。「10年前とは全く状況が違う。電力需要そのものが疑問視されていた時代から、今やハイパースケーラー（大手クラウド事業者）や電力会社などが電力不足に直面し、我々の電力供給が重要な役割を果たす、まさに世代に一度の好機だ」とラティマー氏は語ります。

Fervo Energyは、将来的な電力供給の重要性を見越し、早期から西部諸州を中心に約60万エーカーの地熱資源権を取得しました。その平均取得単価は1エーカーあたり4ドルでしたが、現在では400ドル以上に高騰している地域もあるといい、先見の明があったと言えます。同社が権利を取得したユタ州ビーバー郡は、米国エネルギー省がEGS技術の実証を目指す「Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy (Forge)」プロジェクトの設置場所でもあり、ケープ・ステーションはForgeに隣接しています。

排出量ゼロの電力供給を目指してケープ・ステーションの建設現場では、石油・ガス田でよく見られる掘削リグが稼働していますが、その目的は排出量ゼロの電力供給です。従来の地熱発電は特定の貯留層が必要でしたが、EGSでは企業自らが貯留層を作り出します。Fervo Energyは、地下2マイル（約3.2km）以上に2本の井戸を掘削し、そのうち1本は水平方向に1マイル（約1.6km）以上に伸びます。掘削した岩盤に亀裂を入れ、注入井から水を送り込むと、地下400°F（約204℃）以上の熱で加熱されます。加熱された水は、別の生産井を通じて地上に戻され、熱交換器を経て発電に利用されます。

地熱流体は、工業用ファンを備えた冷却塔で冷却された後、クローズドループシステム（閉鎖循環方式）により地下に再注入されます。地表に到達してから再注入されるまでの時間はわずか数分です。ラティマー氏によると、Fervo Energyの掘削技術は、従来の地熱発電の限界を超えるものだということです。