足元に眠る、巨大な熱。火山国・日本の地下には、世界有数といわれる地熱が広がっている。その熱を電気に変えるのが、地熱発電です。天候に左右されず、昼も夜も安定して動く——。再生可能エネルギーのなかでも、ひときわ「縁の下の力持ち」的な存在です。
本記事では、地熱発電とは何かを、できるだけかみ砕いて解説します。地下の熱で発電する仕組み、フラッシュ方式とバイナリー方式の違い、EGSや超臨界地熱といった次世代地熱、そして「資源は世界3位なのに、なぜ広がらないのか」という日本ならではの課題までを順に見ていきましょう。発電や蓄電を含む脱炭素技術の全体像は次世代エネルギー技術まるわかりガイドとあわせて読むと、つながりがつかめます。
≡この記事の目次
地熱発電とは
まず、地熱発電をひとことで整理します。「地下の熱を、電気に変える」という発想から入りましょう。
地熱発電をひとことで言うと
地熱発電とは、地下深くにたまった熱を使って蒸気をつくり、その力でタービンを回して発電する方法です。地球の内部は、中心に近づくほど高温になる。火山の多い日本では、その熱がマグマによって地表の比較的浅いところまで届いており、地下の熱水や蒸気として取り出せます。
燃やすのは何か、と思うかもしれません。しかし地熱発電は、燃料を燃やしません。地球がもともと持っている熱を使うだけなので、発電時にCO2をほとんど出さない。これが、地熱が再生可能エネルギーの一つに数えられる理由です。
天候に左右されないベースロード電源
地熱の最大の強みは、天気や時間帯に左右されないことです。太陽光は夜に発電できず、風力は風まかせ。これに対し地熱は、地下の熱を使うため24時間、一年中、安定して動かせます。
このように、需要を底から支える安定した電源をベースロード電源と呼びます。地熱は、火力や原子力と並ぶ数少ない再エネ由来のベースロード電源であり、変動する太陽光・風力を補う役割が期待される。しかも燃料の輸入に頼らない国産エネルギー。エネルギー安全保障の面でも、価値の高い電源なのです。
仕組み――地下の熱で蒸気を取り出す
地熱発電は、地下深くにたまった熱と水を取り出して発電します。その基本的な流れを見ていきましょう。
地下の熱で蒸気を取り出し、発電する
地熱発電の仕組み
地球の熱を使うため、発電時にCO2をほとんど出さない。水を循環させて長く使う。
出典：資源エネルギー庁・JOGMECの公開情報をもとにgreenote作成
マグマの熱と地熱貯留層
地熱発電のおおもとは、マグマの熱です。火山地帯では、地下のマグマだまりが周りの岩盤を熱する。そこへ、地表からしみ込んだ雨水などがたまり、熱せられて高温の熱水や蒸気になる。この熱水・蒸気がたまった層を、地熱貯留層（リザーバー）と呼びます。
地熱発電は、この貯留層を狙って井戸を掘り、中の熱水や蒸気を取り出します。つまり、地下に天然の「やかん」があるようなイメージです。どこに、どれくらいの規模の貯留層があるかを正確につかむことが、地熱開発の出発点になります。
生産井と還元井――地下と地上をめぐる
貯留層まで掘った井戸を、生産井といいます。ここから噴き出す熱水・蒸気を地上へ取り出し、その勢いでタービンを回して発電します。
発電に使い終えた熱水は、捨てるのではなく、還元井という別の井戸から地下に戻すのが一般的です。こうして水を循環させることで、貯留層の圧力や水量を保ち、長く安定して使い続けることを目指します。地下と地上を水がめぐる——。この循環をうまく管理できるかどうかが、地熱発電所を長持ちさせるカギなのです。
発電方式――フラッシュとバイナリー
地熱発電には、取り出した熱水・蒸気の使い方によって、いくつかの方式があります。代表的な2つを見ていきます。
地熱発電の主な2方式
フラッシュ方式
主流・高温資源向き高温・高圧の熱水を地上で一気に減圧して蒸気に変え、その蒸気でタービンを直接回す。
長年の実績があり、日本の大規模地熱発電所の多くが採用する王道の方式。
バイナリー方式
低〜中温資源向き地熱で沸点の低い別の液体を温めて蒸気にし、その蒸気でタービンを回す二段構え。
それほど高くない温度でも発電でき、小型・温泉との共存の選択肢としても注目。
高温の資源はフラッシュ、温度が低めの資源はバイナリー。資源の温度で使い分ける。
出典：資源エネルギー庁・NEDOの公開情報をもとにgreenote作成
フラッシュ方式（蒸気でタービンを回す）
もっとも広く使われている主流が、フラッシュ方式です。生産井からくみ上げた高温・高圧の熱水を、地上で一気に減圧して蒸気に変え（フラッシュ＝急激な蒸発）、その蒸気でタービンを回します。
熱水と蒸気を分けてから、蒸気の力で発電する仕組みで、比較的高い温度の資源に向くのが特徴です。日本の代表的な大規模地熱発電所の多くは、このフラッシュ方式を採用しています。長年の実績があり、地熱発電の王道といえる方式です。
バイナリー方式（低い温度でも発電できる）
もう一つが、近年広がってきたバイナリー方式です。こちらは熱水で直接タービンを回すのではなく、水より沸点の低い別の液体を地熱で温めて蒸気にし、その蒸気でタービンを回す仕組み。熱を受け取る側と、タービンを回す側の二つの流れがあるため「バイナリー（二元）」と呼ばれます。
この方式の利点は、それほど高くない温度の資源でも発電できることです。フラッシュ方式では使いにくかった低〜中温の熱水や、温泉地に近い小規模な資源も活かせる。設備を小型化しやすく、温泉と共存する小型地熱の選択肢としても注目されています。資源の温度に応じて、二つの方式を使い分けるのが、地熱開発の基本です。
次世代地熱――EGS・超臨界・クローズドループ
従来型の地熱は、使える場所が限られます。その壁を越えようとするのが、次世代地熱と呼ばれる新しい技術群です。
従来型から、次世代地熱へ
従来型
天然の熱水・蒸気のたまり（地熱貯留層）がある場所でしか掘れない。
使える場所が限られ、これが地熱の広がりにくい一因。
次世代地熱
天然の貯留層がない高温の岩盤にも、人工的に水を通して熱を取り出す。
狙える場所が大きく広がると期待される（クローズドループは熱だけを回収）。
超臨界地熱：さらに深く、マグマの近くの超臨界水（約374度・22MPa超）を狙う。火山地帯の地下3〜5kmに約500度の超臨界水との見積りも。
いずれも研究・実証段階。実現すれば日本のポテンシャルは大きく広がると試算される。
出典：NEDO・資源エネルギー庁の公開情報をもとにgreenote作成
EGS（高温岩体）とクローズドループ
従来型の地熱は、天然の熱水・蒸気のたまり（貯留層）がある場所でしか掘れません。これが、地熱が広がりにくい根本的な理由の一つです。そこで、貯留層がない場所でも熱を取り出そうとするのが、次世代地熱です。
代表がEGS（高温岩体発電など）です。地下深くの高温の岩盤に、人工的に水を通して熱を回収する。岩盤に水の通り道をつくり、注入した水を熱い岩で温めて取り出す発想で、これがうまくいけば狙える場所が一気に広がります。また、坑井を閉じた管でつなぎ、地下水を直接くみ上げずに熱だけを回収するクローズドループも、地下環境への影響を抑えられる方式として研究が進んでいます。
超臨界地熱――マグマの近くを狙う
さらに野心的なのが、超臨界地熱です。これは、マグマの近くに存在するとされる超臨界水——およそ374度・22メガパスカルを超える高温・高圧の水——を利用しようという技術。NEDOの先導研究などでは、一定の条件を満たす火山地帯の地下3〜5キロメートルに、およそ500度の超臨界水が存在すると見積もられている。
これほど高温の資源を使えれば、一本の井戸から取り出せるエネルギーが桁違いに大きくなると期待されます。次世代地熱を含めると、日本のポテンシャルはEGSやクローズドループでおおむね66ギガワット、超臨界地熱で11ギガワット超など、従来型の約23.5ギガワットに大きく上積みされうると試算されています。ただし、超高温・高圧に耐える掘削技術など難題は多く、いずれもまだ研究・実証段階である点には注意が必要です。
日本のポテンシャルと課題
日本は世界有数の地熱資源を持つといわれます。それなのに、なぜ導入が進まないのでしょうか。
世界3位の資源量、でも活かしきれていない
宝の山が、ほとんど手つかず。政府目標は2030年度に電源構成の約1％（150万kW規模）。
なぜ進まないのか
国立公園
好適地の多くが国立公園内にあり、開発に制約がかかる。
温泉との共生
近くの温泉事業者が、湯量や泉質への影響を心配しやすい。
開発リスク
探査・掘削に長い期間と費用。掘ってみないと当たり外れが読みにくい。
地元との共生と開発リスクの低減が、普及のカギ。
出典：資源エネルギー庁・JOGMECの公開情報をもとにgreenote作成
世界3位の資源量と低い導入率
日本の地熱資源量は、約2,347万キロワット（おおむね23.5ギガワット）とされ、米国・インドネシアに次ぐ世界第3位規模と見込まれています。まさに「地熱大国」といえる潜在力です。
ところが、実際に稼働している地熱発電の出力は、合計でおおむね50〜65万キロワット程度にとどまります。これは資源量のわずか数パーセントにすぎません。宝の山が、ほとんど手つかずのまま眠っている——。そんな状態です。政府は、2030年度の電源構成で地熱を約1%（150万キロワット規模）に高める目標を掲げていますが、現状とはまだ開きがあります。
国立公園・温泉との共生と開発リスク
では、なぜ進まないのか。理由はいくつか重なっています。一つは、好適地の多くが国立公園内にあること。優れた景観や自然を守るための規制と、開発をどう両立させるかが問われます。もう一つが、温泉との関係です。近くの温泉事業者からは、湯量や泉質への影響を心配する声が出やすく、地元の理解を得るには丁寧な対話が欠かせません。
加えて、地熱には独特の開発リスクがあります。地下の状態は、掘ってみないと正確には分からない。探査や掘削に長い期間と多額の費用がかかるうえ、思ったような資源に当たらないこともある。こうしたリスクを下げるため、経済産業省所管のJOGMECが地表調査や坑井掘削調査を行い、結果を事業者に提供しています。さらに政府は、2025年に「次世代型地熱推進官民協議会」を立ち上げ、同年に中間取りまとめを公表。クローズドループ・EGS・超臨界地熱の2030年代の実用化を目指して、官民で工程づくりを進めています。
地熱発電をどう捉えるか
地熱発電は、地下の熱を使い、天候に左右されずに動く、再エネ由来の貴重なベースロード電源です。フラッシュ方式とバイナリー方式で資源の温度を使い分け、EGSや超臨界地熱といった次世代技術が、使える場所をさらに広げようとしています。世界3位ともいわれる資源量を持ちながら、その活用はまだ数パーセント。伸びしろの大きさこそが、地熱の最大の特徴かもしれません。
一方で、国立公園や温泉との共生、長い開発リードタイムと探査リスクといった課題は、一朝一夕には解けません。大切なのは、地熱を「すぐに大量導入できる切り札」と過大評価することでも、「進まない電源」と切り捨てることでもなく、「地元との共生と技術開発を積み重ねながら、じっくり育てる国産のベースロード電源」として捉えることでしょう。変動する太陽光・風力を支える安定電源として、電力システム全体のなかでの役割は小さくありません。電力の仕組みを広くつかみたい方は電力システムまるわかりガイドも、発電の脱炭素という大きな文脈はカーボンニュートラルとはもあわせてご覧ください。
足元に眠る、巨大な熱を、どう賢く取り出すか。地熱発電は、火山国・日本だからこそ大きな意味を持つ、地道だが奥行きのある技術なのです。なお本記事は、特定の技術・事業・金融商品への投資を推奨するものではなく、技術の現在地と展望を中立に整理したものです。
よくある質問（FAQ）
Q. 地熱発電は、再生可能エネルギーのなかでどんな特徴がありますか？
A. 地熱発電の最大の特徴は、天候や昼夜に左右されず、24時間安定して発電できる点です。太陽光や風力が天気しだいで出力の変わる電源であるのに対し、地熱は地下の熱を使うため一年を通じて安定して動かせます。こうした安定電源は、需要を底支えするベースロード電源と呼ばれ、再生可能エネルギーの主力化を支える役割が期待されています。燃料を輸入に頼らない国産エネルギーである点も強みです。
Q. 日本は地熱が豊富なのに、なぜ発電所が少ないのですか？
A. 日本の地熱資源量は世界3位ともいわれますが、導入はその数パーセントにとどまります。理由はいくつかあり、好適地の多くが国立公園内にあって開発に制約があること、近くの温泉事業者から湯量や泉質への懸念が出やすいこと、地下を掘ってみないと当たり外れが読みにくく、探査・掘削に長い期間と費用がかかることなどが挙げられます。地元との共生と、開発リスクをどう下げるかが普及のカギです。
Q. 次世代地熱（EGSや超臨界地熱）とは何ですか？
A. 従来の地熱が使える場所を広げ、より大きな熱を取り出そうとする新しい技術群です。EGS（高温岩体発電）は、地下深くの高温の岩盤に人工的に水を通して熱を取り出す方式、超臨界地熱はマグマの近くにある超臨界水という非常に高温高圧の水を狙う方式です。実現すれば日本のポテンシャルは大きく広がると試算されていますが、いずれもまだ研究・実証段階で、政府は2030年代の実用化を目指しています。
最終更新日：2026年6月28日
メールマガジン
電力・エネルギー制度の変更を、月に数回
市場制度・系統ルール・技術動向は毎年動きます。調達や投資判断に効く変更点だけを整理してお届けします（登録無料・解除はワンクリック）。
無料で登録する手を動かす段階なら、無料のExcelテンプレートもあります → 実務テンプレート
編集責任
greenote編集責任者
サステナビリティ実務・編集統括
ESG・サステナビリティ開示・脱炭素分野の一次情報を継続的に確認し、greenote掲載記事の企画・編集・公開に責任を持っています。官公庁・国際機関の公式情報に基づく編集方針を統括しています。
