代表

理学博士　藤井　忠生　

提供する技術アイデア

地熱発電ユニット

（特願2022-197554）

ハイブリッド型発電装置

（特願2023-50682）

災害時に、ライフライン、例えば、送電網が遮断され、

電力供給がストップすれば、避難生活に大きな支障を

きたす

➡送電網から独立した発電装置（オフグリッド発電装

置）の提供が社会から要請

脱炭素化、持続可能な社会の実現が世界的な課題となっており、自然エネルギーを利用した発電装置の提供が社会から要請

これらの要請に応える

■ 地熱発電ユニット

原理

グラフは、西日本の年間を通じた地表温度と地中温度分布を示しています。

グラフからわかるように、地表温度は気温の変動に伴って大きく変化するのに対し、地下５～９ｍ地点の温度は年間の平均気温付近でほぼ一定です。

そこで、地下５～９ｍ地点と地表との間、及び地表と大気との間の温度差を利用して、熱電変換モジュールを用いて発電を行います。

構成

　１．熱交換体（板）

　２．熱電変換モジュール

　３．伝熱体

　４．断熱材　

動作

一般的構成

全部をヒートパイプとした構成

２階部分

地表層の温度＞気温の時に高効率で発電

１階部分

地中の温度＞地表層の温度の時に高効率で発電

適用例１

（信号機の電源）

従来の災害時

停電➡信号機停止➡警察官の出動

手信号による交通整理

本件発電ユニットにより、

停電しても信号機は稼働

適用例２

（信号機の電源）

適用例３

（街灯の電源）

従来は、災害時の夜間、街灯は停電により消灯しているおそれ➡二次災害の危険性が高まる。

本件ユニットにより、停電時でも

夜間に街灯は点灯

➡二次災害の発生を防止

適用例４

（高速道路灯の電源）

高速道路の高架下のスペースに地熱発電ユニットを設置し、高速道路の道路灯の電源にする

適用例５

地熱発電ユニットを太陽光発電所の太陽光パネルの下側空きスペースに設置します。

メリット

デモ機（実験機）

熱電変換

モジュール

熱電変換モジュール（４０✖４０mm、変換効率約４％）６個

➡それぞれ３個直列接続した２組を並列接続

ヒートパイプ（１０Φ✖１９０mm) 　２４本

➡４本ずつ束ねたものを６組作製し、それぞれを各熱電変換

モジュールに割り当て

銅板（０．８✖２００✖２００mm） ２枚

➡上下に配置した銅板の間に熱電変換モジュール

とヒートパイプの組を挟み、互いに圧接させて固定

下側銅板が４０～５０℃、上側銅板が室温（２３℃前後）に

維持された状態で、DC-DCコンバータを介して約１Wの出力

が得られた。

■ ハイブリッド型発電装置

ハイブリッド型発電装置においては、従来の太

陽光発電のデメリット（夜間、日照量が弱い日

等に発電できない）を地熱発電によってカバー

することもできます。

適用例１

郵便ポストにハイブリッド型発電装置を組み込みます。

適用例２

一軒家及び集合住宅の宅配ボックスにハイブリッド発電装置を組み込みます。

適用例３

街灯やバス停留所のデジタルサイネージにハイブリッド発電装置を組み込みます。

■ マルチハイブリッド型発電装置

十分な風力があれば、さらに風力発電も行うことができます。

適用例

（バス停留所のデジタルサイネージ）

適用例

（病院や災害時避難所）