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2014/07/29

小水力発電で全国1位をキープ、農業用水路や砂防ダムでも水車を回す【スマート・ジャパン】

エネルギー列島2014年版(16)長野:小水力発電で全国1位をキープ、農業用水路や砂防ダムでも水車を回す
2050年までに再生可能エネルギーを900MWまで拡大する計画の長野県では、太陽光・小水力・バイオマスの3本立てで導入量を増やしていく。特に小水 力発電は全国1位の導入量を誇り、2050年には発電量で太陽光を上回る見込みだ。国や県、村と民間企業も連携して水力資源の活用に取り組む。
[石田雅也,スマートジャパン]

長野県内には大小を合わせて200カ所に迫る数の水力発電設備が稼働していて、発電能力を合計すると160万kWを超えている。東京・中部・関西 の3電力会社と長野県の企業局が運営する水力発電所が大半を占める。この膨大な規模の水力発電に加えて、新たに太陽光・小水力・バイオマスによる発電設備 を2050年に向けて拡大させる計画を推進中だ(図1)。

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図1 再生可能エネルギーの導入目標。出典:長野県環境部

計画通りに進むと、2030年には既存の水力発電と新規の再生可能エネルギーだけで県内の電力需要を100%カバーすることができる。さらに 2050年には太陽光・小水力・バイオマスを合わせて90万kW(=900MW)の規模に拡大して、需要を大幅に上回る供給力を火力にも原子力にも依存し ない形で実現する狙いだ。

2050年の時点では太陽光が60万kW、小水力が14万kW、バイオマスが11万kWの順になる。このうち小水力発電の設備利用率(発電能力に 対する実際の発電量)は標準で60%を超えて太陽光発電の5倍以上になることから、発電量では小水力が最大の電力源になる可能性が大きい。

長野県の中部を流れる梓川(あずさがわ)の川岸では、国営の農業用水路を活用した「中信平(ちゅうしんだいら)小水力発電所」が2013年6月か ら稼働している。梓川から周辺の田んぼに水を供給するための用水路に取水口を設けて、そこから取り入れた水流で発電する仕組みだ(図2)。

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図2 「中信平小水力発電所」の全体。出典:農林水産省関東農政局

農業用水路は傾斜が緩やかなために、水流の落差は小さい。そこで取水口から下流の発電所までの距離を長くとって、7.3メートルの落差を作り出した。さ らに「S型チューブラ水車」と呼ぶタイプの水車発電機を採用して、水流の落差を生かしやすい構造の設備にした(図3)。

こうして水車発電機の中を毎秒 11.0m3/sにのぼる水が流れて、499kWの電力を作ることができる。年間の発電量は340万kWh になり、一般家庭で950世帯分の電力使用量に相当する。発電した電力は中部電力に売電して、農業用水路の設備維持費の軽減に役立てる狙いだ。

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図3 「中信平小水力発電所」の設備(上)、水車発電機(下)。出典:農林水産省関東農政局

長野県内には県営の水力発電所が14カ所にある。治水用に造ったダムの水流を生かしたものが多く、1979年に運転を開始した「奥裾花(おくすそ はな)発電所」もダムの直下に設置した水力発電所の1つだ。落差53メートルの水流で1700kWの電力を供給する能力がある。

この発電所の隣に「奥裾花第二発電所」を新設する計画が進んでいる(図4)。既設の取水管を利用する方法で980kWの発電が可能になる想定だ。年間の発電量は557万kWhになり、売電収入は1億6100万円を見込んでいる。

発電所の維持管理に年間で6900万円かかるため、想定する収益は9200万円である。固定価格買取制度を適用できる20年間の累計では18億 4000万円の収益を得られる見通しだ。建設費の7億7000万円を差し引いても、20年間に10億円以上の利益を稼ぎ出すことができる。長野県にとって は貴重な収入源になる。

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図4 「奥裾花第二発電所」の建設予定地。出典:長野県企業局

小水力発電の取り組みは県ばかりではなく、規模の小さい村でも始まっている。長野県の北東部にある人口7000人の高山村だ。村内にある「高井砂防ダム」を改造して小水力発電所を建設する。

砂防ダムには水だけではなく土砂が大量に溜まっている。そのためダムの堰堤に孔を空けて取水設備に水を取り込み、設備内の沈砂池で土砂を取り除いてから、ダムの直下にある水車発電機まで水を送り込む(図5)。

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図5 「高井砂防ダム」(左)、「高井発電所」の設置イメージ(右)。出典:日本工営

水流の落差は36メートルで、発電能力は420kWになる。運転開始は2015年9月の予定だ。年間の発電量は270万kWhを想定している。一般家庭で750世帯分に相当する規模になり、高山村の総世帯数(約2400世帯)の3割をカバーすることができる。

この発電事業は電力コンサルティング会社の日本工営が高山村と共同で運営する体制をとる。県が管理する砂防ダムを利用して、官民連携で地域の再生可能エネルギーの開発に取り組む計画だ。

これまでに固定価格買取制度の認定を受けた設備の規模では、長野県の小水力発電は全国でも第1位である(図6)。新たに建設中のプロジェクトが県内各地に広がって、当分のあいだトップの座が揺らぐことはなさそうだ。

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図6 固定価格買取制度の認定設備(2013年12月末時点)

2014/07/29

上水道利用し小水力発電所 茅野市初の実証実験へ着工【長野日報】

 茅野市は28日、上水道を利用した小水力発電事業の実証実験に向けて、発電機を収納する仮設建屋の基礎工事を上原山第1配水池(玉川上原山)で始めた。八ケ岳山麓の水源と配水池の標高差(約60メートル)から生じる水圧を利用して発電機を回す初めての試み。実証実験は11月に行われる予定だ。

 同事業は、産学官連携で2012年に発足した「茅野市環境未来都市研究会」の取り組みの一環。同市では水源と配水池に標高差があり、大きな水圧が生じるため、配水池に減圧弁を設置して水圧を下げている。この未利用エネルギーを着目し、電気エネルギーに変換する計画だ。

 市は、発電機と制御盤を入れる建屋(建築面積約10平方メートル)を配水池敷地内に建設。減圧弁をう回する形で、直径15センチの水道管を発電機に取り付け、平均0・5~0・6メガパスカルの圧力で発電機の水車を回し、最大出力10キロワットの電気をおこす計画だ。

 発電機は動力ポンプ製造メーカーの小松製作所(諏訪市)が、国の「ものづくり中小企業・小規模事業者施策開発等支援補助金」を活用して開発。モーターで水を回すポンプ本来の動きを”逆転”させて、水圧で発電機を回す仕組みを構築した。

 実証実験は約1カ月間行い、日量1500立方メートルとされる流量の安定性や発電量、発電機の性能などを評価する。市は事業効果が確認できれば、市内他所への設置や他の自治体への情報提供を検討する考え。建屋建設費用と試験委託料は約950万円で、小松製作所が請け負った。

 市自然エネルギー推進室は「小水力発電事業を実用化し、周辺施設への電力供給や売電による収入確保、地域の活性化、雇用の創出につなげたい」と話す。また「24時間の利用が見込める小水力は、太陽光に比べて効率の高いエネルギー。市内には適地が多い。農業用水路で発電して農業用ハウスの暖房に使うといった動きが出てくれば」と期待している。

http://www.nagano-np.co.jp/modules/news/article.php?storyid=31927

2014/07/28

小水力発電で町おこし – 奈良・阪原町【奈良新聞】

再生可能エネルギーの一つとして注目を集める小水力発電を地域おこしにつなげる取り組みが、奈良市阪原町で始まっている。町内を流れる一級河川・白砂川の 農業用水路を利用し、水車を使った発電システムを構築する地産地消のエネルギー政策。電気を売って得た収益で、水路改修や有害獣対策など、地域の課題に取 り組み、高齢化にあえぐ地域農業を支える仕組みづくりを目指す。チャレンジは始まったばかりだ。

阪原町は奈良市東部の中山間地にある農業集落。小水力発電は、白砂川のせきによってつくり出された川の段差を利用、農業用水路に発電機を設置する計画で、現在準備が進められている…

http://www.nara-np.co.jp/20140728092011.html

2014/07/24

魚津市土地改良区小水力発電に融資 日本公庫【北日本新聞】

日本政策金融公庫富山支店は、魚津市土地改良区(北田徳安理事長)に対し、小水力発電設備導入のための農業基盤整備資金を融資した。2012年7月の再生可能エネルギー固定価格買い取り制度施行後で、小水力発電施設に対する同資金の融資は北陸3県で初めて。
 小水力発電装置は同市黒谷地区の片貝川上流に建設する計画で、出力は410キロワットを見込む。16年の稼働を予定し、全量を北陸電力に売電する。融資額は非公表。
 同土地改良区は地域の農地整備や農業用水路の維持管理事業などを担っている。維持費などを組合員からの賦課金で賄っているが、組合員が減少し運営環境は厳しい。このため、売電収入を用水路などの維持管理費に充てる。

http://news.goo.ne.jp/article/kitanihon/region/kitanihon-28878568.html

2014/07/24

小水力発電に関心 台湾の農業関係者、美馬・夏子ダムを視察【徳島新聞】

台湾の農村振興に携わる「台湾農田水利会連合会」の職員19人が23日、美馬市を訪れ、同市脇町の夏子ダムに県が整備している小水力発電設備などを見学した。

 連合会の職員は10月の稼働に向けて完成した発電設備に興味津々の様子で、設備の概要などを次々と質問。県西部県民局の担当者が河川環境を保つために放流する維持用水を利用し、最大29キロワットを出力できることなどを説明した。連合会の会長は「学んだことを台湾での技術向上に役立てたい」と話した。

 連合会は農業用水の利活用を学ぶため1994年から毎年2、3回のペースで訪日しており、美馬市には初訪問。22日に来日した一行は、28日まで兵庫や高知などの小水力発電設備を視察する。

【写真説明】県が整備している小水力発電設備を見学する台湾農田水利会連合会の職員
(右側)=美馬市脇町の夏子ダム

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