日本大百科全書(ニッポニカ) 「海水温度差発電」の意味・わかりやすい解説
海水温度差発電
かいすいおんどさはつでん
海中の鉛直水温分布を利用して、表層の高温水を熱源、下層の低温水を冷却水として熱機関を構成させ、発電機を駆動する方法。オテックOTEC（ocean thermal energy conversionの略）ともよばれる。太陽の放射エネルギーは、海の表層部で吸収されて、その部分の水温が下層の水温より高くなっている。この温度差を利用するため、海水温度差発電は太陽エネルギーの利用法としては間接的であるが、直接太陽光を利用するのに比べれば、エネルギー源の時間変動が少ないので、夜間や曇天でも利用できる長所がある。一方、温度差を利用してエネルギーを取り出す効率は、温度差の2乗に比例して、高温側の絶対温度に反比例する。表層海水温は、熱帯でもせいぜい30℃であるため、深層水の温度を2℃としても、他の方法に比べて著しく効率が低いのが欠点である。
海水の温度差を利用してエネルギーを取り出そうという考えは、1881年にフランスの物理学者ダルソンバルJacques Arsène d'Arsonval（1851―1940）により発表されたが、実際に実験に成功したのはフランスの技術者G・クロードで、1930年にはキューバのハバナに実験発電所をつくり、22キロワットの発電を行った。その後も計画はされたが、効率が低いのが災いして、あまり華々しい進展はなかった。
しかし、第二次石油ショック（1979年ごろ）以降、石油にかわるエネルギーの開発が叫ばれ、海水温度差発電もふたたび脚光を浴びた。アメリカではインディペンデンス計画の一部として、日本ではサンシャイン計画・ニューサンシャイン計画の一部として、精力的な開発が進められた。効率をよくするため、海水からの水蒸気を直接利用する方式（オープン・サイクル式）をやめ、気化温度の低いアンモニア、プロパン、フレオンなどのガスを媒体として、これらのガスを熱交換器を通じて海水で加熱、冷却し、その間にガス・タービンを置いて発電機を回す方式（クローズド・サイクル式）を採用している。
アメリカでは、1979年に300万ドルをかけて、ハワイ島のケアホーレ岬沖で、排水量243トンの海軍の艀(はしけ)を利用した発電実験（ミニ・オテックとよばれる）が行われた。計画どおりに約50キロワットの出力に成功したが、冷たい海水を700メートルの深さから汲(く)み上げるのに要した電力その他必要電力を差し引くと、正味で得られた出力は約12キロワットであった。この実験をもとに、T-2型タンカーを改装した装置を用いた新たなOTEC-1が1000キロワットの出力を目ざして、1980年4月から1981年11月まで関連する基礎研究と技術開発を洋上で行った。日本は1981年（昭和56）にナウル共和国で100キロワット（最高出力120キロワット）の実験プラントの運転に成功している。1993年から1998年までハワイ自然エネルギー研究所で、210キロワットのオープン・サイクル式発電がテストされたが、オープン・サイクル式では設備が巨大になるため、実際の発電としては主としてクローズド・サイクル式が検討されてきた。日本の佐賀大学の技術支援を受けたインド国立海洋技術研究所が、インドの南端に近いトゥーティコリンの東の沖合いに発電能力1000キロワット規模の発電実証プラントを建設し、その稼動実験が2003年に開始された。
［安井 正・佐伯理郎］
『上原春男著『海洋温度差発電読本』（1982・オーム社）』▽『清水幸丸編著、加藤征三・吉田孝男・谷辰夫・牛山泉・菊山功嗣・瀬戸口俊明ほか著『自然エネルギー利用学――地球環境の再生をめざして』（1999・パワー社）』▽『高橋正征著『海にねむる資源・海洋深層水』（2000・あすなろ書房）』▽『高橋正征監修、吉田秀樹著『よくわかる海洋深層水――注目度抜群！食品開発から水産業、海洋温度差発電まで』（2000・コスモトゥーワン）』
