浸透圧発電はどこまで実用化した？福岡・欧州8事例と参入余地

浸透圧発電は、海水と淡水などの塩分濃度差を電気に変える発電技術です。天候に左右されにくく、これまで捨てていた排水を使える点から、次世代の再生可能エネルギーとして注目されています。

2025年8月には、福岡市の海水淡水化センターで国内初の実用設備が運転を始めました。一方、ノルウェーでは、大手電力会社が河口水を使う開発から撤退した歴史もあります。

二つの事例では、使う水と設備の前提が異なります。河川水と海水を新たに取り込む設備に対し、既存施設の濃縮海水と処理水を使う設備では、大きな濃度差と既存の取排水設備を利用できます。

新しい計画でも、同じ採算が得られるかは現地条件で確かめます。

本記事では、塩分濃度差を使う発電を広く取り上げ、PROとREDの違い、福岡と欧州の8つの企業・事業体の事例を整理します。そのうえで、膜メーカー、水処理会社、装置会社、デジタル企業がどこから参入できるかを考えます。

結論を先に述べます。浸透圧発電は「どの河口でも発電できる巨大電源」ではなく、まずは濃縮海水や高濃度の塩水が安定して出る施設に組み込む事業です。

そして勝敗を分けるのは、発電機の最大出力ではありません。むしろ、ポンプや前処理に使う電力を引いた正味電力と、既存の取排水設備を使える立地です。

自社の膜、ポンプ、計測、水処理、プラント運用の技術を、どの事業機会へつなげるか整理したい場合は、新規事業の無料診断で現在地を確認できます。

浸透圧発電とは、塩分濃度差を電気に変える技術

浸透圧発電とは、濃い塩水と薄い水が混ざるときに生まれるエネルギーを電力として取り出す技術です。「塩分濃度差発電」「海洋濃度差発電」「ブルーエネルギー」と呼ばれることもあります。

身近な例で考えます。まず、水だけを通し、塩を通さない半透膜で、淡水と塩水を仕切ります。

すると、水は塩分の薄い側から濃い側へ移動します。これは、両側の濃さを近づけようとする自然な動きです。

この水の移動を止めるために必要な圧力が、浸透圧です。PRO方式では、この性質を利用して加圧した塩水側へ水を移し、増えた水流のエネルギーを取り出します。

一方、REDは塩分濃度差によるイオンの移動を利用し、電流を得る方式です。

佐賀大学海洋エネルギー研究所は、主な方式を圧力遅延浸透圧発電のPROと、逆電気透析発電のREDに分けています。どちらも濃度差を使いますが、発電までの道筋が異なります。

厳密には、PROとREDは「塩分濃度差発電」の異なる方式です。この記事では検索時に使われる「浸透圧発電」の関連技術として両方を紹介しますが、水が膜を通る仕組みと、イオンが膜を通る仕組みを混同しないように説明します。

浸透圧発電の特長は、燃料を燃やさず、太陽光や風の強さにも直接左右されないことです。ただし、海水と淡水があれば自動的に利益が出るわけではありません。

水を運ぶポンプ、汚れを取る前処理、膜の交換にも電力と費用がかかります。

日本の浸透圧発電は、2025年に実用設備が動き始めた

まみずピアの事例では、設備自身の消費電力を引いた正味電力と、濃い水・薄い水が隣り合う立地に注目します。発電設備の能力だけでなく、既存の水と取排水設備をどう使うかが事業性を見る観点です。

国内では、福岡市東区の「まみずピア」に設けられた設備が大きな転機です。2025年8月に運転を始め、国内初の浸透圧発電の実用設備と位置づけられています。

8月5日に行われた運転開始式典の資料でも、関係者の役割と設備の計画が示されています。

福岡地区水道企業団によると、設備は海水淡水化センターから出る濃縮海水と、近隣の水処理センターから出る下水処理水を使います。どちらも従来は博多湾へ放流していた水です。

計画能力は、総発電電力230kWに対し、ポンプなどの消費電力を引いた正味発電電力が約110kWです。年間発電量は最大約88万kWh、稼働率はメンテナンスを含め約90％を想定しています。

これらは公表された計画値で、年間を通じて達成した運転実績とは分けて読みます。

計画値の差は約120kWで、正味電力は総発電電力の約48％です。これはエネルギー変換効率ではなく、総発電のうち外部で使える電力の比率を計算したものです。

他の立地で同じ比率になるとは限らないため、水を運ぶ距離や前処理ごとの消費電力を見積もります。

もう一つの意味は、立地です。たとえば、まみずピアには、海水淡水化の取排水設備があります。

しかも隣には下水処理水の流れがあります。そのため、既存施設の放流水と取排水設備を活用できます。

ただし、両施設と発電設備をつなぐ配管、ポンプ、改修工事が不要になるわけではありません。

さらに、淡水化で通常の海水より濃くなった塩水を使うため、大きな濃度差を得られます。この事例からは、膜性能に加え、「濃い水と薄い水が、すでに隣り合っている場所」を選ぶ重要性が読み取れます。

運転開始後は5年間の検証が予定されています。ただし、実用設備が動いたことと、全国へそのまま展開できることは別です。

そのため、膜の汚れ、交換周期、季節による水質変動、保守工数、正味発電量を継続して見る必要があります。

PROとREDでは、浸透圧発電の仕組みが異なる

PROは水の移動で高圧側の流量を増やし、REDはイオンの移動から電流を取り出します。事業を考えるときは、二つを同じ「膜の発電」として扱わず、水質、濃度、設備、顧客に合わせて分けます。

PROは、水が膜を通る力でタービンを回す

PROはPressure Retarded Osmosisの略で、日本語では圧力遅延浸透と訳されます。塩水側を浸透圧差より低い圧力で加圧し、半透膜を挟んで淡水側から水を移動させます。

高圧側の流量が増えることを利用し、タービンを回します。

主な設備は、半透膜モジュール、ポンプ、圧力交換器、タービン、発電機、前処理装置です。高濃度の塩水を使うほど強い浸透圧を得やすいため、製塩、海水淡水化、地熱、化学工場などの水が候補になります。

ただし、成分によって膜の汚れ方や前処理が変わるため、塩分濃度だけで採用は決められません。

福岡の設備、デンマークのSaltPowerはPROです。機械、水処理、膜、プラント制御を組み合わせるため、既存の水処理技術を生かす余地がある方式です。

参入には実水での評価と設備統合が必要になります。

REDは、塩のイオン移動から直接電気を取り出す

REDはReverse Electrodialysisの略で、逆電気透析と呼ばれます。この方式では、陽イオンだけを通す膜と、陰イオンだけを通す膜を交互に並べます。

そして、塩水中のイオンが薄い側へ動くことで電位差が生まれ、電流として取り出します。

REDはタービンを使わず、膜の積層体であるスタックが中心です。低い圧力で動かせる一方、イオン交換膜の抵抗、流路の圧力損失、電極反応、膜の汚れが性能を左右します。

オランダのREDstackはREDを開発しています。フランスのSweetch Energyもイオンの移動を使いますが、同社のINODは独自のナノスケール膜技術です。

従来のREDと同一の設計として扱わず、膜と装置の条件をそれぞれ確認します。膜材料とスタック設計の知的財産を持つ企業にとって、PROとは異なる参入機会があります。

方式選定は、研究室での最高出力だけで決めません。年間を通じた水量と水質、前処理の費用、膜寿命、停止時間まで含め、正味発電量と保守費で比べます。

浸透圧発電の市場は、予測額より使える水の組み合わせで読む

浸透圧発電の市場は、使える水源と既存設備がある施設から積み上げます。市場予測は、対象範囲をそろえて読む必要があります。

PROだけかREDも含むか、波力や潮流発電まで含むか、発電所の売上か膜や装置の売上かで金額が変わるためです。

新規事業の判断では、世界市場の数％を自社売上として置くより、使える立地から積み上げます。最初に確認する数字は、対象施設の数、水量、塩分濃度、取排水設備の距離、年間稼働時間です。

たとえば、河口は資源量が大きく見えますが、新しい取水、導水、ろ過、環境対策が必要です。対して、工場や水処理施設には、すでに配管、ポンプ、運転員、電力需要があります。

そのため、発電単価だけでなく、排水処理や脱炭素を含めて価値を評価できます。希釈で塩分濃度が下がっても、塩の総量が消えるわけではなく、環境負荷が必ず下がるとは限りません。

市場規模を算定するときは、候補施設ごとに「正味kW×稼働時間×電力価値」を置きます。そのうえで、排水処理費の削減、設備利用料、保守費、膜交換費を加減します。

算定の考え方は、市場規模の調べ方とTAM・SAM・SOMの使い分けも参考になります。

自家消費による電気代削減と、同じ電力を販売する売電収入は重ねて計上しません。また、設備所有者の削減額を、そのまま装置メーカーや監視会社の売上にはできません。

誰が設備を買い、誰が運用費を払い、どの料金を自社が受け取るかを分けて事業規模を積み上げます。

浸透圧発電のバリューチェーンは、膜から運用まで4層ある

膜・モジュール・設備統合・運用を組み合わせて、使える電力を継続して取り出します。膜・部品、モジュール、プラント統合、運用の四つがつながって、初めて正味電力を継続して得られます。

第1層は、膜と高圧部品をつくる

たとえば、PRO（圧力を使う浸透圧発電）では、水を通しながら塩を通しにくい半透膜が必要です。しかも、高い圧力でも破れず、汚れても洗浄できることが求められます。

一方、REDでは、イオンを選んで通す膜の低い電気抵抗と耐久性が重要です。

高圧ポンプ、圧力交換器、シール、耐食配管、センサーも欠かせません。既存の海水淡水化、化学プラント、食品、医薬で使われている部品を、濃度差発電へ合わせる機会があります。

第2層は、膜を使えるモジュールにまとめる

膜が一枚高性能でも、事業にはなりません。大きな面積を小さな容器に収め、水を均一に流し、膜の交換と洗浄をしやすくする必要があります。

この層の競争力は、膜の性能と流路設計を一体で扱えることです。というのも、実際の排水には有機物、微粒子、微生物が含まれるからです。

そのため、水質が変わっても圧力損失を増やさない設計が求められます。

第3層は、既存施設へ組み込む

水源の位置、配管の距離、流量、圧力、前処理、タービン、電力設備を一つのシステムにします。総発電量を増やすだけでなく、ポンプの電力を減らす水理設計が価値になります。

顧客は発電装置ではなく、止まらない水処理施設を運営しています。浸透圧発電を追加しても、本来の淡水化、下水処理、製塩を妨げない設計と責任分界が必要です。

第4層は、正味電力と水質を監視・管理する

運用では、膜の差圧、塩分、流量、濁度、洗浄、停止時間を監視します。売電量だけでなく、排水の塩分をどこまで下げられたか、既存施設の電力をいくら相殺したかも評価します。

事業モデルには、保守契約、膜交換、削減額に連動するESCO型の報酬などが考えられます。性能を保証する場合は、水量・水質の条件と、条件から外れた場合の負担を契約で定めます。

長期の運転データを持つ企業ほど、次の立地で精度の高い採算設計ができます。

国内外8事例で見る、浸透圧発電の現在地

ここでは、企業と研究機関を、稼働中、実証中、部材供給、過去に終了した開発へ分けます。将来計画だけを「商用化」と呼ばず、確認できる設備と役割を中心に整理します。

福岡やフランスでは同じプロジェクトの異なる担い手を紹介しているため、独立した発電所が8か所あるという意味ではありません。

表から分かるのは、実装が一社だけでは進んでいないことです。膜、装置、水源、運用を分けて持つ連携が、現在の共通形です。

協和機電工業は、水処理の現場からPROを実用設備へつないだ

協和機電工業は、福岡の設備でPROシステムの開発、建設、運用を担っています。公表値では、230kWの発電から補機電力を引き、約110kWを正味電力として取り出す計画です。

同社の強みは、膜だけではありません。というのも、海水淡水化、下水処理、ろ過、電気設備を扱ってきたため、異なる二つの水流を扱う設計・運用の知見を持っているからです。

そのうえで、浸透圧発電を、水処理施設へ後付けする設備としてまとめています。

今後は、濃縮海水ではなく一般的な海水と下水処理水を使う技術も開発しています。実現すれば対象施設は増えますが、得られる濃度差が小さくなるため、膜性能と補機電力の条件は厳しくなります。

福岡地区水道企業団と福岡市は、放流水を事業資産に変えた

福岡地区水道企業団は、まみずピアから出る濃縮海水を提供します。一方、福岡市は、和白水処理センターの下水処理水を提供します。

つまり、二つの公共インフラが隣接するため、未利用だった流れを発電へ変えられました。

この事例は、自治体が発電技術を自ら作らなくても、新規事業の重要な担い手になれることを示します。安定した水量、敷地、許認可、既存設備、長期の運用データは、技術企業だけでは持てません。

一方、5年間の検証期間では、発電量だけでなく本来の水道・下水道運営への影響を見る必要があります。公共施設では、故障時の復旧、費用負担、データ公開も事業モデルの一部です。

東洋紡は、海水淡水化膜の知見を高濃度PROへ展開した

東洋紡は、デンマークのSaltPowerが開発した設備へ中空糸型のFO膜を供給しました。円筒の容器に細い膜を高密度で収め、濃い塩水と淡水を均一に流す構造です。

同社は海水淡水化向けRO膜を長く手掛けています。そこで培った耐圧性と膜製造を、圧力を受けながら水を通すPROへ応用しました。

既存の膜開発・製造の知見を、新用途へ広げる参入例です。新しい水質と圧力への適合は、用途別に確かめています。

東洋紡の2023年2月の発表時点では、プラントの運転開始は予定でした。膜の採用・供給が確認できることと、施設全体の稼働実績は別です。

運転段階は次のNobianの報告で確認します。

膜メーカーの収益は、設備の初回販売だけではありません。運転中の交換需要、用途別の膜設計、洗浄条件、性能診断まで持てれば、継続収益へつながります。

SaltPowerとNobianは、採塩工程の濃いかん水を使う

デンマークのSaltPowerは、高濃度かん水を使うPRO設備を開発しています。Nobianの事例では、地下の岩塩層から塩を採る工程で生じる濃い塩水と淡水の差を使います。

Nobianは、2021年のMariagerでの試作に続き、2023年にHvornumのかん水採取拠点で、容量100kWのパイロットを開始したと報告しています。この100kWを、福岡の正味110kWと同じ測定条件の実績として直接比較することはできません。

この設備では、希釈されたかん水を地下の岩塩層へ戻す際に、得られた水圧エネルギーで高圧ポンプの仕事を代替します。Nobianは、電力または水圧エネルギーとして利用する仕組みを説明しています。

つまり、価値は売電だけではなく、既存工程で必要だった動力を減らすことにもあります。具体的な削減量と費用は、その工程の運転条件で評価します。

Sweetch Energyは、バイオ由来膜とスタックの量産を狙う

フランスのSweetch Energyは、バイオ由来材料を使うナノスケール膜と流路を組み合わせたINODを開発しています。水を高圧で押すPROとは異なり、塩のイオン移動を電気へ変える系統です。

同社はCNRと、ローヌ川デルタでOPUS-1を運転しています。同社のプロジェクト説明では、実際の河川水と海水を使い、取水、ろ過、自動運転、膜洗浄を検証しています。

注目点は、材料の性能だけでなく、膜とスタックの製造工程、デジタル制御まで一体で量産しようとしていることです。ただし、OPUS-1は実証施設です。

デルタ全体の発電可能量は、現在の発電量ではありません。

CNRは、河川運用と事業開発を提供する

フランスのCNRは、ローヌ川の水力発電や河川管理を担う事業者です。Sweetch Energyへ実証場所を提供し、水理試験、取水、ろ過、周辺設備の設計を支援しています。

CNRの役割は、技術を買う顧客にとどまりません。むしろ、実際の水を扱い、環境との調整を行い、発電設備として運用できるかを確かめる共同事業者です。

実際、両社は浸透圧発電の展開に向けた共同事業体も設けています。

この形では、スタートアップがすべての設備と許認可を持つ必要がありません。技術企業とインフラ企業が、知財と立地・運用を分けて持つ参入モデルです。

REDstackとWetsusは、REDから膜スタックの横展開へ進む

オランダのREDstackは、研究機関Wetsusのブルーエネルギー研究から生まれた企業です。Afsluitdijkの海水とアイセル湖の淡水を使う実証施設は、2014年11月26日に開所しました。

企業の沿革には2015年という記述もありますが、ここでは開所当日の王室公式記録に合わせています。

REDでは、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を何枚も重ねます。そして、発電の研究で磨いたスタック（膜を重ねた装置）は、脱塩や資源回収にも使えます。

実際、Wetsusの2025年の紹介（冊子16〜19ページ）では、REDstackが電気化学膜スタックの企業へ発展したことが示されています。

一つの発電市場だけに依存せず、膜・流路・電極の設計技術を、水処理や資源回収へ広げる戦略です。発電用の装置をそのまま使うのではなく、用途別の膜や運転条件へ設計を合わせます。

発電市場の成長だけに依存せず、周辺用途にも顧客を求める事例として参考になります。ただし、用途別の売上や採算は、この紹介からは判断できません。

Statkraftの撤退は、技術実証と費用競争力の違いを示した

ノルウェーのStatkraftは、2009年にTofteで世界初の浸透圧発電の試験設備を開きました。技術が動くことは確認できましたが、2013年に開発投資を止めました。

同社が公表した理由は、予見できる将来に、他の発電技術と競争できる費用水準へ到達する見通しが立たないという判断です。同時に、技術が機能することは確認できたと述べています。

発表は膜性能や取水費ごとの寄与を示していないため、特定の部品や設備だけを撤退の原因とは断定できません。

この事例から得られる示唆は、発電できることの確認と、他の選択肢より費用面で選ばれることの確認を分けることです。現在の案件でも、膜と水源だけでなく、設備費、補機電力、洗浄・交換費を積み上げ、顧客が電力を購入し続ける場合などと比べます。

浸透圧発電の成否は、4つの条件で決まる

採算を比べるときは、濃度差・補機電力・膜の生涯費用・既存設備をそろえて評価します。濃度差、正味電力、膜の生涯費用、立地という四つを同時に満たす必要があります。

条件1：濃い水と薄い水が、安定して供給される

塩分濃度差が大きいほど、取り出せるエネルギーは増えます。ただし、瞬間的に濃いだけでは足りません。

年間を通じた濃度、流量、温度の変化を測る必要があります。

製塩所のかん水や淡水化後の濃縮海水は有望です。一方、工場の生産計画が変わると排水量も変わります。

発電設備の稼働率を、顧客の本業に依存するリスクがあります。

条件2：ポンプ電力を引いても、電気が残る

浸透圧発電では、水を膜へ送り、ろ過し、圧力を保つために電力を使います。総発電電力ではなく、設備内で使う電力を引いた正味電力を見ます。

福岡の公表計画では、総発電230kWに対し、正味約110kWです。この差分は無視できません。

というのも、水源が遠い、配管が細い、膜が汚れるほど、ポンプの消費電力が増えるからです。

条件3：膜の交換まで含めて利益が残る

膜は、出力、塩の遮断、耐圧性、汚れにくさを同時に求められます。最高性能の膜が、実際の排水で長く使えるとは限りません。

確認する数字は、単位面積当たりの出力だけではありません。むしろ、年間の性能低下、洗浄回数、停止時間、交換周期、交換作業の費用を含めます。

たとえ膜の販売価格が安くても、頻繁に交換すれば発電原価は上がります。

条件4：新しい土木工事を最小にできる

大量の水を扱う設備では、取水口、配管、ろ過、放流口が大きな投資になります。河口へ発電所を造るより、淡水化施設、下水処理場、製塩所へ追加する方が投資を抑えやすくなります。

立地は、技術の外側にある条件ではありません。水利、敷地、配管、環境影響、運転員を持つ事業者との契約が、後発企業にはまねしにくい競争力になります。

浸透圧発電への関わり方を4つの判断に分ける

参入：実水で使える技術と顧客接点がある

膜・部品、前処理・監視、設備統合など、自社資産に近い層から入ります。

提携：技術はあるが、水源・EPC・運転を持たない

水を持つ事業者と組み、データ、責任、収益を契約で分けます。

待機：年間の水量と水質をまだ測れていない

発電設備を造る前に、既存施設へ計測を入れ、候補地を絞ります。

見送り：世界市場と最大出力だけで計画している

顧客の費用、正味電力、膜交換、配管費を説明できない計画は進めません。

架空例：補機電力が10kW増えると、年間の電力価値は140万円減る

計算の見方を示す架空例です。総発電電力50kW、年間運転7,000時間、正味電力をすべて自家消費し、電力価値を20円/kWhとします。

実在施設の実績や市場の標準単価ではありません。補機電力だけを20kWから30kWへ変え、ほかの条件をそろえて比べます。

補機電力が10kW増えると、年間で使える電力が7万kWh減り、電力価値は140万円小さくなります。表の運転費200万円は、補機電力をすでに差し引いたうえでの、保守・洗浄・交換などの仮定です。

残額は設備投資、税金、全社共通費、資金調達費などを引く前で、利益や投資回収を示す数字ではありません。

この比較で確認したいのは、膜の最高出力を上げる案だけでなく、配管の距離や前処理の消費電力を減らす案も検討することです。膜の汚れで総発電側も下がる場合や、水源の停止で運転時間が減る場合は、条件を変えて計算し直します。

浸透圧発電で狙える4つの新規事業

新規参入は、発電所をすべて自社で造る方法だけではありません。自社の技術、顧客、投資余力に応じて、四つの入口を考えられます。

参入案1：膜・部品を複数の設備会社へ供給する

対象は、半透膜、イオン交換膜、膜支持体、シール、耐食配管、高圧ポンプ、圧力交換器、センサーです。材料、繊維、化学、ポンプ、計測の企業が検討できます。

最初の顧客は、浸透圧発電のモジュール会社や水処理EPCです。売るものは部品の最高性能ではなく、実水での耐久データ、交換手順、品質幅、長期供給です。

収益は、試作サンプル、量産部品、交換品、用途別の共同開発から得ます。足りない膜評価やプラント運用は、大学、水処理会社、実証サイトと組みます。

停止条件は、実際の排水で性能が急に落ちる、既存品より総保有費が下がらない、特定一社の計画に売上が依存する場合です。

参入案2：前処理と運転監視をサービス化する

膜の汚れや詰まりを抑えるろ過、薬品、洗浄、センサー、異常検知を提供します。水処理、化学品、IoT、設備保全の企業に向きます。

最初の顧客は、福岡型の淡水化・下水処理施設や、製塩・化学工場です。顧客の痛みは、発電量の低下よりも、予期しない停止と本業への影響です。

初期診断料、監視の月額利用料、膜寿命の延長に応じた成果報酬が考えられます。装置会社と組み、どこまでを監視会社が保証するかを契約で分けます。

停止条件は、必要な水質データを得られない、異常時の通知・判断・停止を誰が担うか決められない、削減効果より計測費が高い場合です。

参入案3：既存水インフラへ発電設備を統合する

海水淡水化、下水、製塩、地熱、化学プラントへ、PROまたはREDを追加します。水処理EPC、プラント会社、電気工事、自治体インフラの企業が中心です。

最初の顧客は、濃い排水と薄い処理水が近く、既存の取排水設備を使える事業者です。自家消費電力を供給する設備として提案し、排水処理への効果と費用は別に検証します。

設計・建設費、保守契約、削減額に連動するESCO型の収益が考えられます。膜会社、タービン会社、自治体、電力会社との連携が必要です。

停止条件は、水源が遠い、本業設備の停止リスクが高い、正味電力が小さい、許認可と配管費を含めると投資回収が成立しない場合です。

参入案4：候補地評価と事業開発を担う

設備を製造せず、候補施設の探索、水量・塩分データの分析、概念設計、収益モデル、連携先の組成を提供します。エネルギー、水インフラ、商社、コンサルティングの企業に向きます。

最初の顧客は、排水を持つが活用方法を決められない自治体や工場です。塩分濃度だけでなく、配管距離、前処理、本業の運転、電力単価、環境価値を一つの投資判断にします。

候補地調査、基本設計、共同事業の組成、運転後の成果管理が収益源です。装置を自社で製造しない場合も、紹介料や提携関係を明らかにし、複数方式を同じ条件で比較する必要があります。

停止条件は、必要データを出せない、土地や水の利用権を確保できない、技術会社の計画値だけで採算を置く場合です。

参入前に確認したい、浸透圧発電のデメリットと懸念

出力だけでなく、膜の汚れ、水源の停止、取排水の影響を事業計画に入れます。利点だけで判断せず、次の懸念を事業計画へ入れます。

膜の汚れと濃度分極で、出力は下がる

実際の河川水や下水処理水には、微粒子、有機物、微生物が含まれます。これらが膜表面に付着すると、水やイオンが通りにくくなります。

さらに、膜の近くで塩分濃度が偏る濃度分極も、理論上の圧力差を弱めます。

対策には前処理と洗浄が必要ですが、設備費と消費電力が増えます。短期試験の最大出力ではなく、数か月から年単位の平均出力を確認します。

正味電力が小さくなる可能性がある

水を大量に動かすため、配管の摩擦やろ過の詰まりがそのまま電力消費へ表れます。発電電力が増えても、ポンプ電力が同じだけ増えれば価値は残りません。

見積もりでは、定常運転だけでなく、起動、停止、洗浄、非常時の電力を含めます。総発電量と正味発電量を同じグラフで示すことが重要です。

水源と顧客に依存する

浸透圧発電は、燃料を買わない代わりに、水の流れへ依存します。たとえば、淡水化施設が止まれば濃縮海水も止まります。

同様に、工場の製品構成が変われば、排水の塩分や温度も変わります。

長期契約では、最低水量、水質の範囲、停止の通知、改修費の負担を決めます。水を提供する側と発電設備を運営する側で、責任を曖昧にしません。

環境負荷は、燃焼しないことだけでは判断できない

設備は水を取り込み、ろ過し、混ぜて放流します。取水による生物への影響、洗浄薬品、放流水の塩分と温度、膜廃棄を評価する必要があります。

既存の放流水を使う方式は、新規取水を減らせる可能性があります。ただし、現場ごとの環境影響評価を省けるわけではありません。

規模を大きくすると、同じ性能が出ないことがある

研究室の小さな膜と、何千枚もの膜を使う設備では、流れの偏りと保守の難しさが変わります。装置を大きくしたときに、膜の全体へ同じ水を流せるとは限りません。

実証では、最高出力だけでなく、連続運転時間、停止原因、膜交換時間、作業人数、交換部品の供給を記録します。

浸透圧発電へ参入するかは、4つの判断に分ける

水源と運転責任を確保できるかで、参入・提携・待機・見送りを分けます。参入、提携、待機、見送りを、顧客と責任の持ち方で分けます。

参入判断で最初に聞くべき相手は、発電技術の研究者だけではありません。施設を止められない運転責任者、排水処理費を持つ環境部門、設備投資を決める経営者です。

技術起点の新規事業は、性能を説明するほど顧客価値が見えにくくなることがあります。浸透圧発電でも、「何kW出るか」だけでなく、「誰の何の費用を、どこまで減らすか」を具体的に示します。

イノベーション総研では、候補顧客、水源データ、技術の実装段階、提携先、収益モデル、停止条件を一つの事業仮説へ整理します。膜や水処理の技術シーズから事業を組み立てたい場合は、技術シーズ事業化支援をご覧ください。

浸透圧発電に関するよくある質問

浸透圧発電の検討時に聞かれやすい点をまとめます。方式名や将来の理論量ではなく、現在確認できる実装条件を中心に答えます。

Q. 浸透圧発電とは、簡単に言うと何ですか？

A. 塩分の濃い水と薄い水が混ざるときの力を、電気に変える技術です。PROは半透膜を通る水でタービンを回し、REDはイオン交換膜を通る塩のイオンから電流を取り出します。

Q. 浸透圧発電は日本で実用化されていますか？

A. はい。福岡市の海水淡水化センター「まみずピア」で、2025年8月に国内初の実用設備が運転を始めました。正味発電電力は約110kW、年間最大約88万kWhの計画で、運転開始後5年間を検証期間としています。

Q. 浸透圧発電は天候に左右されませんか？

A. 太陽光や風の強さには直接左右されません。ただし、濃い水と薄い水の流量、水質、施設の稼働に依存します。設備利用率は、水源を安定して確保できる立地で高くなります。

Q. 浸透圧発電のデメリットは何ですか？

A. 膜の汚れと交換費、大量の水を動かすポンプ電力、取排水設備の建設費が主な課題です。発電電力ではなく、補機電力を引いた正味電力と、生涯の保守費で判断します。

Q. PROとREDのどちらが有望ですか？

A. 一律には決められません。高濃度かん水と水処理・高圧設備がある施設はPRO、イオン交換膜とスタックを生かす開発はREDが候補です。水質、濃度差、前処理、膜寿命、顧客の既存設備で比較します。

Q. 浸透圧発電へ新規参入するには、発電所を造る必要がありますか？

A. 必要ありません。膜・ポンプ・センサーの供給、前処理と監視、既存施設への統合、候補地評価という入口があります。自社がすでに持つ技術と顧客に近い層から入り、足りない設備と運転は提携で補います。

まとめ：浸透圧発電は、排水とインフラを組み直す事業である

浸透圧発電では、最大出力より、顧客が使える正味電力と設備全体の費用を確認します。日本では福岡の実用設備が動き、欧州でも製塩所、河口、膜スタックで異なる実装が進んでいます。

一方、河口型を先行開発したStatkraftは、予見できる将来に他の発電技術と費用面で競争する見通しが立たないと判断しました。技術が動くことと、事業として続くことは別です。

現在の有望な方向は、濃縮海水や高濃度かん水を持ち、取排水設備がすでにある施設への組み込みです。電力回収、排水処理への影響、本業の動力削減を分けて検証し、重複を除いて顧客の便益を計算します。

新規参入では、完成設備だけを見ません。膜・部品、前処理・監視、プラント統合、候補地評価から、自社の強みに近い入口を選びます。

そして、正味電力、膜寿命、水源契約、本業への影響が成立しなければ止める条件を先に決めます。

浸透圧発電に関する技術シーズや顧客候補を、実行可能な参入案へ整理したい場合は、イノベーション総研へご相談ください。参入、提携、待機、見送りのどこに置くべきかから一緒に検討します。

参考資料

情報確認日：2026年9月28日。以下および本文中の一次資料を確認しました。

計画能力・将来構想と運転開始の事実を分け、参入案と架空の採算計算は当研究所の説明として掲載しています。

1. 福岡地区水道企業団「浸透圧発電について」
2. 協和機電工業「PRO 浸透圧発電システム」
3. 東洋紡「中空糸型FO膜を浸透圧発電プラントに採用」
4. Nobian「Pilot project with SaltPower」
5. Sweetch Energy「OPUS-1」
6. CNR「Osmotic power plant at Barcarin」
7. REDstack「Our Heritage」
8. Statkraft「Statkraft halts osmotic power investments」
9. 佐賀大学海洋エネルギー研究所「海洋濃度差発電」