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2016/11/16

小水力発電で20年間に2億円超の利益、ダムの直下で190世帯分の電力【スマートジャパン】

2016年11月16日
福岡県の県営ダムの直下で小水力発電所が運転を開始した。ダムの放流を活用して190世帯分の電力を供給する。ダムが立地する糸島市が運営して、売電収入により20年間に2億5500万円の利益を得られる見込みだ。県営ダムの中から小水力発電を実施した場合に最も収益性の高い場所を選定した。
[石田雅也，スマートジャパン]

　福岡県の西部にある「瑞梅寺（ずいばいじ）ダム」の放流を活用した小水力発電所が11月11日に運転を開始した。福岡県が管理する15カ所のダムの1つで、洪水対策と水道用水の供給を目的に1978年から稼働している。川から流れてくる水をせき止めるための堤体は高さが64メートルあり、その直下に小水力発電所を建設した。
　堤体の放流口から水を取り込む方式で、水流の落差は46メートルに達する。最大で毎秒0.3立方メートルの水量を利用して、発電能力は99kW（キロワット）になる。発電に利用した後の水は従来と変わらず下流に放水するため、水道の供給量や下流の自然環境には影響を及ぼさない。
　年間の発電量は67万kWh（キロワット時）を見込んでいる。一般家庭の使用量（年間3600kWh）に換算して190世帯分に相当する。発電した電力は固定価格買取制度で売電して、年間に2270万円（税抜き）の収入を得られる想定だ。20年間の買取期間の累計で4億5400万円の収入になる。
　一方で発電所を建設する事業費は2億1200万円かかった。そのうち1億円を福岡県の補助金で充当したため、糸島市の負担額は1億1200万円である。年間の運転維持費に350万円を見込むほか、10年に1回実施する発電機の大規模なメンテナンス費として1回あたり800万円を予定している。
　県の補助金を加えて計算すると、20年間に2億5500万円の利益を得られる見通しだ。わずか6年間で事業費を回収できる。補助金を受ける条件として、売電収入は基金などで管理することになっている。その基金を使って公共施設に再生可能エネルギーの発電設備や蓄電設備を導入していく。

　　小水力発電の収益性が最高と評価

　福岡県は県営ダムの放流水を活用した小水力発電を促進するにあたって、水力発電を実施している3カ所を除く12カ所のダムを対象に、事業性の概略検討を2013年に実施した。このうち収益性が最も高くなる結果を得られた場所が瑞梅寺ダムだった。
　瑞梅寺ダムでは固定価格買取制度の対象になる20年間で1億4800万円の利益を出すことができて、11年で投資を回収できる計算だ。この評価結果をもとに、糸島市は小水力発電所の建設を決めて、2014年度から発電設備の製作と建設工事に着手した。実際に稼働した小水力発電所の発電能力や年間発電量は概略設計の通りで、福岡県の補助金1億円を加えたことにより投資回収期間は6年に短縮する。
　概略設計に基づいて、水車発電機には横軸フランシス水車を導入した。大規模な水力発電所を含めて国内で最も多く使われているタイプの水車で、水流の落差が大きい場合に適している。
　瑞梅寺ダムの小水力発電所では落差が46メートル、水量が最大で毎秒0.3立方メートルの条件から、フランシス水車が最適と判断できる。

　　市内で3種類の水車発電機が稼働

　糸島市では2013年度に再生可能エネルギーの導入計画を策定して、2020年度までの8年間に発電量を4倍に拡大する目標を掲げた。市内では太陽光発電と小水力発電の可能性が大きいことから、この2種類の再生可能エネルギーを中心に拡大策を実施している。
　小水力発電のモデルプロジェクトとして、2014年に観光名所の「白糸の滝」の近くに小水力発電所を稼働させた。滝の下流から水を取り込んで、2種類の水車発電機で電力を作るユニークな試みだ。発電した電力は近隣の観光施設に供給している。
　　水車発電機のうち1種類はクロスフロー水車で、水流が交差する力を生かして水車を回転させる。もう1種類はペルトン水車と呼び、ノズルを使って水を噴出させて水車を回転させる仕組みだ。クロスフロー水車は水流の落差が小さい場合に適していて、ペルトン水車は落差が大きい場合に向いている。
　　白糸の滝小水力発電所ではクロスフロー水車で5kW、ペルトン水車で10kWの電力を作る構成だ。年間の発電量は2015年度の実績でクロスフロー水車が2万3500kWh、ペルトン水車が5万2400kWhだった。設備利用率（発電能力に対する実際の発電量）は54％と60％になり、ペルトン水車のほうが効率よく発電できている。
　固定価格買取制度で想定している小水力発電の設備利用率は60％である。新たに運転を開始した瑞梅寺ダムの小水力発電所では、横軸フランシス水車を使って77％の高い設備利用率を見込んでいる。標準値を上回る分だけ収益性が高くなる。

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1611/16/news026_2.html

タグ：瑞梅寺, 福岡, 糸島