自然エネルギーの取り組みとして小水力発電に関する専門情報をお届けするサイトです。

2014/02/14

小水力発電を農業に生かす、設備利用率は87％と高い【スマートジャパン】

岐阜県中津川市に完成した小水力発電所は売電収益をそのまま農業環境整備に使う。高い設備利用率が得られる立地を選ぶことで実現した。
[畑陽一郎，スマートジャパン]

図1　岐阜県中津川市と発電所の位置

　2014年2月に完成した「加子母（かしも）清流発電所」（岐阜県中津川市加子母）の特徴は農業環境を整備するために作られたこと（図1、図2）。「加子母で小水力発電を始めた理由は、年間約4900万円の売電収益を得ることだけではない。収益を用いて、さまざまな土地改良事業を進めることが目的だ」（岐阜県農政部農地整備課）＊1）。

　農業用水である加子母小郷（おご）用水の維持管理の他、農業集落排水事業（下水処理）、加子母防災ダムなどの電気料金を売電収益でまかなう形だ。コミュニティセンターなど農林水産省の補助を受けた施設にも用いる。「中部電力への売電を経ているが、農業関連施設12カ所へ間接的に電力を供給している形になる」（農地整備課）。

＊1） 県が立ち上げた農業用水を利用する小水力発電所として、東海三県（愛知県、岐阜県、三重県）では初の事例だという。
yh20140214Gifu_powerhouse_590px.jpg 図2　加子母（かしも）清流発電所の外観　出典：岐阜県

設備利用率が高い理由とは
　これを支えるのが、発電所の高い設備利用率だ。発電所の出力は220kWであり、想定年間発電量は168万kWh（一般家庭400世帯分の年間使用電力に相当）。つまり、年間の設備利用率が87％もある。環境省によれば小水力発電では一般に設備利用率は70％程度だ。

　同発電所は、普通河川白川から取水する小郷用水の水を利用している。「農業用水は非灌漑（かんがい）期には水量が減ることが多い。しかし、白川は水が豊富であり、ほとんどの期間、発電所に0.46m3の水量を供給できる」（農地整備課）。渇水期がないことが設備利用率向上に効いた。前提条件として、白川は普通河川であるため、河川法上の水利権の制約がないことも大きいとした。

農業の邪魔にならない発電所

　加子母清流発電所と関連施設などの関係を図3に示す。加子母川（白川の最上流部）には、発電所の計画以前から、小郷用水に取水するための設備である頭首工（とうしゅこう）が設けられている。小郷用水をショートカットする形で上水槽と付属する除塵機、管路、発電設備を建設し、発電後の水は小郷用水にそのまま戻す。「頭首工と発電所の間には農業用水の受益者がいないため、発電所を建設しても、農業には影響がない」（農地整備課）。
yh20140214Gifu_3Dmap_400px.jpg 図3　発電所と付帯設備などの関係　出典：岐阜県

　上水槽の役割は、水をためて圧力を調整することと、小さなゴミの除去だ。管路は水を発電所に送るためのもの。直径70cmの強化プラスチック製であり、長さは1069mある。上水槽と発電所の高低差は64.6m、有効落差は61.55mだ。発電所では横軸フランシス水車とかご型三相誘導発電機で電力を生み出す（図4）。
yh20140214Gifu_generator_590px.jpg 図4　水車（手前）と発電機の外観　出典：岐阜県

　加子母清流発電所の総事業費は3億3800万円。農林水産省の農山漁村地域整備交付金（地域用水環境整備事業）を用いており、事業費の負担率は、国50％、岐阜県25％、中津川市25％。

　岐阜県が事業主体となり、2011～2013年度にわたって作り上げた。2011年度は詳細設計、2012年度は管路工事と発電設備の製作、2013年度は発電設備の据え付けと建屋の工事を進めた。完成後は県が市に設備一式を無償で譲与している。