能動的地熱抽出システムの開発

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本年度の研究実施計画の重点項目について、それぞれの研究実績の概要に関し当該年度のまとめを行う。(1)地下抽熱層の高精度物理探査法の開発。各種の物理探査技術のなかで、まず、弾性波トモグラフィの検出能力及びその逆解析手法の開発に関する研究を行い、坑井間配置に特有な諸問題の解決と精度の向上、断層が予想される地層での現地探査実験結果のトモグラフィ解析とその手法の適用性について検討した。(2)地下環境下の亀裂進展挙動評価。岩石の開口型亀裂進展挙動を対象とし、封圧下での破壊靭性試験と引張軟化モデルに基づく数値シミュレ-ションを実現した。(3)亀裂内の水の流動特性と伝熱特性。高温岩体中の人工亀裂を、平行平板間に粒子を単層に充填した流路で模擬し、新実験式を導出するなど成果を上げた。(4)天然抽熱層内の流体・熱移動特性。高温の地層内にあって透水性が高く、雨水の函養がほとんど無く、その存在位置が探査ボ-リングによって確認されている鉱脈を天然の抽熱層とし、抽熱実験を実施し所期の成果が得られた。(5)天然亀裂が支配的な透水層からの熱抽出のモデル化。最適な現場熱抽出システムの設計と熱抽出計測の立案、長期的に抽出できる熱エネルギ-の予測を行うことを目的とし、本年度は、これまでに得られた現場のデ-タ等により初期モデルを作成し、シミュレ-ションを行った。(6)地熱抽出システムの寿命評価。地熱抽出システムの寿命に直接関係する地熱貯留層内の熱交換面の大きさの推定手法を確立する目的で、地下のフラクチャ-を模擬した空隙を人工的に作成し、トレ-サ試験を行って多くの有益な知見を得た。(7)能動的地熱抽出システムへの深部熱源からの熱供給。亀裂の無い岩体の一部に円筒状の破砕系が発達しているようなモデルを用いて、伝導による熱供給が支配的な場合の抽熱ポテンシアルの評価法を検討した。