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2016/04/22

ダムの内部に水車発電機、19メートルの落差で160世帯分の電力を作る【ITmedia】

2016年4月22日掲載
山口県の企業局がダムに建設した小水力発電所の運転を開始する。ダムから水を取り込むための取水塔の内部に水車発電機を設置した。一般家庭で160世帯分の電力を供給しながら、取水量を制御する弁の役割も果たす。固定価格買取制度を通じて20年間に4億円弱の売電収入を得る見込みだ。
[石田雅也，スマートジャパン]

山口県の宇部市（うべし）は瀬戸内海沿岸の工業地帯で知られる。広大な工業地帯に水を供給する役割を担うのが「宇部丸山ダム」だ。このダムの湖面に突き出た取水塔の内部で、新たに小水力発電が始まろうとしている（図1）。

ダムを管理する県の企業局が4月26日に「宇部丸山発電所」の運転を開始する予定だ。貯水塔は40メートルを超える高さがあり、上部だけが湖面から上に出ている。内部の下のほうにはダムから水を取り込むための導水路が設けられていて、その途中に水車発電機を設置した（図2）。導水路を流れてきた水を取水塔の内部で垂直方向に分岐させて水車発電機に取り込む。

このような仕組みでも実際に発電に利用できる水流の落差は19メートルになる。水がダムの上のほうから導水路を通って流れてくるからだ。水車発電機に取り込める水量は最大で毎秒1立方メートル弱になり、130kW（キロワット）の電力を供給できる。

年間の発電量は57万kWh（キロワット時）を想定している。一般家庭の使用量（年間3600kWh）に換算して160世帯分に相当する。固定価格買取制度を適用して1kWhあたり34円（税抜き）で売電できるため、年間に1940万円の収入を見込める。買取期間の20年間の累計では3億9000万円になる。建設費は2億2800万円かかったが、運転維持費を加えても十分に採算をとることができる。

水力発電所12カ所で5万世帯分の電力に

もともと取水塔の中には導水路を流れてくる水量を制御するための調整弁（バルブ）が設置されている。常用と予備が2組あって、万一故障が発生しても調整弁を切り替えて取水に支障が生じない仕組みだ。このうちの予備の1台を水車発電機に置き換えて、取水量を制御しながら発電も可能にした（図3）。

ダムから工業用水に必要な量だけを取り込んで発電するため、水量によって発電量は変動する。設備利用率（発電能力に対する実際の発電量）は50％になり、小水力発電の標準値60％と比べると少し低めだ。とはいえ従来は利用できなかった水力でCO2（二酸化炭素）を排出しない電力を供給できるメリットは大きい。

山口県の企業局は県内の各地でダムと水力発電所を運営している。宇部丸山発電所を含めて大小12カ所の水力発電所を運転中だ（図4）。発電能力を合計すると5万kWを超えて、年間の発電量は1億8000万kWhに達する。一般家庭で5万世帯分に匹敵する電力量である。

宇部丸山ダムでは小規模な太陽光発電も実施している。ダムの湖面に筏を浮かべ
て、その上に20kW分の太陽電池を搭載した（図5）。NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）と共同で2002～2006年度に取り組んだ「太陽光発電モデルプラント」を現在も使い続けている。

太陽電池で発電した電力は陸上のインバータに送って、そこから再び湖面に浮かぶ水質改善装置に供給する。この装置はダムに発生するアオコと呼ぶ微細藻類を防止するもので、水質の維持管理費の抑制につながる。さらに余った電力は中国電力に売電している。

 

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http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1604/22/news028_2.html

タグ：企業局, 宇部市, 山口