含水層エネルギー貯蔵技術は、新興かつ実行可能な多エネルギー補完型蓄電方式であり、その核心技術は、変動性の高い再生可能エネルギー（太陽エネルギー、風力など）を熱エネルギーの形で地下の含水層に蓄え、必要に応じて安定的に取り出すことにより、地熱貯留層に基づく多エネルギー補完型蓄電目標を実現することである。熱平衡距離は、本システムの注入井と生産井の間隔を決定するための重要なパラメータであり、特定の運転条件下で注入流体の温度変動幅が含水層内を伝播する過程で許容範囲まで減少するのに必要な最小距離として定義される。熱平衡距離の主な制御メカニズムを明らかにするため、熱-流れの連成を考慮した三次元含水層数値モデルを構築し、注入・生産パラメータ（注入温度、注入速度）、地層物性パラメータ（透水率、空隙率）、岩石の熱物理パラメータ（岩石の比熱容積、熱伝導率）などが熱平衡距離に与える影響を重点的に解析した。多元線形回帰分析法を用いて各パラメータの感度順位と主導因子の特定を行った。研究結果は、熱平衡距離が注入温度、注入速度、透水率、岩石の熱伝導率と正の相関を示し、空隙率と岩石の比熱容積とは負の相関を示すことを明らかにした。熱平衡距離に影響を与える三大主導因子は透水率、注入速度、注入温度であり、その感度順位は透水率 > 注入速度 > 注入温度であった。特に主導因子の中で生産パラメータの占める割合が高く、注入・生産戦略の合理的な調整および井網配置の最適化により、システムの蓄熱効率および蓄エネルギー経済性を効果的に向上させることが可能であることを示している。本研究成果は、「地熱＋」多エネルギー補完システムの合理的な井配置および運転戦略の最適化に向けた定量的科学的根拠を提供し、再生可能エネルギーの効率的利用に対する技術的支援となる。

含水層エネルギー貯蔵;熱平衡距離;多エネルギー補完システム;熱-流れ連成;感度解析