2016/06/21
2016年6月21日
住民主体の太陽光発電や小水力発電の取り組みをテーマとした兵庫県のセミナーが７月４日午後１時１５分から県庁で開かれる。県内の先行事例の発表のほか、再生可能エネルギーに関係する団体が交流・情報交換できる場も設けられる。
県は、再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度を活用して発電設備を導入する地域団体への無利子融資事業と、小水力発電の事業化に必要な調査・概略設計費に対する補助事業を希望する団体を同月２９日まで募集している。
セミナーでは、地域主導の太陽光発電導入に関わる企業や小水力発電事業のコンサルタントの発表がある。事業導入における地域課題などについての個別相談会も催される。
定員３０人で参加費無料。所定の用紙で６月２８日までに申し込む。県温暖化対策課ＴＥＬ０７８・３６２・３２７３
（辻本一好）
http://www.kobe-np.co.jp/news/keizai/201606/0009208140.shtml
2016/06/07
2016年6月7日掲載
兵庫県は「住民協働による小水力発電復活プロジェクト推進事業」に取り組む地域団体などを募集している。
地域の河川などを使った小水力発電による売電収益を活用して地域活性化を目指す自治会や管理組合、公益財団法人や市町などが応募できる。
小水力発電の事業化に必要な測量や地質調査などを対象に、最大５００万円（補助率２分の１以内）の補助が受けられる。
申し込み締め切りは７月２９日。発電事業計画の事業可能性や地域貢献度などの観点で審査し、対象団体を決める。
県温暖化対策課ＴＥＬ０７８・３６２・３２７３
http://www.kobe-np.co.jp/news/keizai/201606/0009160799.shtml
2016/06/02
2016年6月2日掲載
上水道の水流エネルギーを活用
ダイキン工業株式会社は、2016年5月26日、上水道の管水路の水流エネルギーを利用して発電する超小型マイクロ水力発電システムを、環境省の「CO2排出削減対策強化誘導型技術開発・実証事業」の一環で、神戸市水道局と共同開発すると発表した。
超小型マイクロ水力発電システム
小水力発電は年間発電力が多く、安定的に発電する再生可能エネルギーとして期待されるが、100キロワット以下のマイクロ水力発電の場合、機器のサイズが大きく設置場所が限定されることや導入コストが課題だった。
同社は、横型マイクロ水力発電システムの約半分の面積に設置でき、導入コストを削減した22キロワットクラスと75キロワットクラスの縦型マイクロ水力発電システムの開発・実用化に成功している。
圧力調整用バルブの代替システムとして
今回、同社と神戸市水道局は、上水道施設に設置された圧力調製用バルブに置き換える目的で、10キロワット以下の超小型マイクロ水力発電システムの開発に取り組む。バルブはまち全体に供給する水を適切な水圧に調整する機能をもつ。
これをマイクロ水力発電システムに置き換えると、上水道の水圧調整と同時に、利用されていなかった水流エネルギーを発電に活用できる可能性がある。さらに、鉄・紙、化学品、薬品、飲料品など生産過程で工業用水を使用する工場に同システムを導入することも想定している。
同社は、共同研究で、超小型システムの開発と合わせて、神戸市水道局福谷(ふくたに)中層配水池に22キロワットのマイクロ水力発電システムを設置し、遠隔制御機能や長期的な性能、メンテナンスなどの運用コストを検証する。
2016/05/30
2016年5月30日掲載
神戸市は海岸近くに人口が集中するものの、六甲山地の北部や西部でも都市化が進んでいる。さまざまな高度に位置する住宅に水道を供給しようとすると、水圧の調整が難しい。この問題を解決できる「超小型マイクロ小水力発電システム」の共同研究を、ダイキン工業と神戸市が共同で開始した。
[畑陽一郎，スマートジャパン]
神戸市とダイキン工業は2016年5月26日、出力が10キロワット（kW）以下という「超小型マイクロ小水力発電システム」の共同研究を開始したことを発表した。
環境省の実証事業として3年間で進める＊1）。10kW以下の発電システムの技術開発を2年目までに完了し、神戸市の水道施設へ試作機を設置、実証実験を完了する予定だ。
神戸市水道局には解決したい問題が2つある。環境負荷低減と、水道の水圧調整だ。超小型マイクロ小水力発電システムを導入することで、2つの問題を同時に解決する絵を描いている。
環境負荷低減は分かりやすい。水道には水圧があり、水圧を利用できれば水車を回して発電できる。「1998年から1999年にかけて、太陽光発電や小水力発電など未利用エネルギーが活用できないか、検討を開始し、2002年には北区の千苅（せんがり）浄水場に180kWと規模の大きな小水力発電の導入工事を開始、2004年には供用を開始した」（神戸市水道局事業部施設課）＊2）
＊1） 環境省は予算総額65億円で「平成28年度CO2排出削減対策強化誘導型技術開発・実証事業」を公募。ダイキン工業が「既設管水路の未利用エネルギーを最大限活用するマイクロ水力発電システムの開発と実証」として採択された。環境省の内示額は1億2000万円。神戸市は水道設備内の機器設置場所を無償で貸し出し、水運用のノウハウを提供する。神戸市としての予算措置は必要ないとした。
＊2） 水道以外でも小水力発電を導入している。「公共部門における小水力発電システム導入の先駆けは、下水道事業だ。2002年に完成した湊川ポンプ場（出力85kW、1日の発電量2000kWh）である」（神戸市環境局環境政策部環境貢献都市課）。下水の高度処理水を用いた発電だ。
「さらに小水力発電の導入を進めようとしたものの、費用対効果などに課題があり、計画が中断していた。近年、国の補助率が上がったこと、固定価格買取制度（FIT）が始まったこと、小水力発電システムの価格が下がったこと、小型の機器が登場したことによって、小水力発電の導入計画を再スタートすることができた」（同施設課）。
水圧問題を解決したい
住宅に水道水を供給する際、一定以上の水圧を保つことができないと、水の出が悪くなり、使い勝手が大幅に下がる。逆に水圧が高すぎると、漏水の原因になる。
神戸市の課題は、標高931mの六甲山を擁する六甲山地が大阪湾に面する市街地から約3kmまで迫っていること。六甲山地の北側や西側を含め、さまざまな高度に住宅が広がっており、全ての住宅に適切な水圧で送水することが難しい。
「高度30mごとに池や水槽からなる『配水池』を配置して、自然流下で水道水を供給している。神戸市には126カ所に配水池がある。これは日本有数だと考えている。さらに配水池を増やした方がよいのだが、費用対効果から難しい。現在は圧力調整用のバルブ（弁）を設置することで対応しているものの、流量が変動すると水圧が安定しにくいという課題がある」（同施設課）。
そこで小水力発電システムを使う。「住宅と配水池の間に出力10kW以下の小水力発電システムをバルブの代わりとして導入し、遠隔調整できれば、費用対効果が最も良くなる」（同施設課）。
10kW対応の機器を選択できない
神戸市の水道システムをごく単純化すると、次のようになる。まず、上水用のダムなどから取水し、浄水場に送る。水質を調整した後、ポンプアップして、最初の配水池に送る。幾つかの配水池を経由して、住宅に水道水が届く。
「水道局としては、複数種類の小水力発電システムを利用したい。ダムから上水場の間は水量も多いため、大型の小水力発電システムを導入済みだ。浄水場から供給を受ける配水池以降は100kW以下が適する。配水池から住宅へ供給する部分では10kW以下が望ましい。しかし、これまで水道局が調査したところ、10kW以下に対応する小水力発電システムを見つけることができなかった。出力100kW以下の小水力発電システムを実用化したダイキン工業が、次に10kW以下の開発を進めるため、共同研究を始めることになった」（同施設課）。
水力発電システムの最大出力は、水の流量と有効落差の2つから決まる。ダイキン工業が開発済みの発電システムでは、図4に示した範囲で導入可能だ。
流量や有効落差が小さくなればなるほど、出力は小さくなるものの、導入可能な箇所は増える。機器の出力をどの程度に決めるかが重要だ。
「10kW以下の超小型マイクロ水力発電システムとして実際に開発する試作機の仕様は、今後、神戸市と共同で実施する詳細調査によって決定する。これまでの基本調査からいったん5.5kWクラス（出力範囲2.2～5.5kW）を想定している」（ダイキン工業）＊3）。
＊3） ダイキン工業の小水力発電システムは、既存の水道配管の間に挟みこむ形を採る。その場合、どの程度の直径の配管に接続するかを決めなければならない。「詳細調査の後に決めるものの、5.5kWクラス試作機では直径50～100mmと考えている」（ダイキン工業）。
開発済みの発電システムを検証する
今回の共同研究では2つの研究を並行して進める。10kW以下機の開発の他に、ダイキン工業が開発済みの小水力発電システム（出力22kW）の導入だ＊4）。「住宅に供給される水道水に影響が出ないよう、2つの配水池の間にある福谷中層配水池（西区櫨谷町）に導入する」（同施設課）。
最大出力は24.1kW。年間発電可能な電力量は211MWhだ。一般家庭約65軒の年間消費電力をまかなう電力量だという。図5中央に描かれている「マイクロ水力発電（100kW以下）」が、この22kWの設備だ。
なぜ開発済みの機器を導入するのだろうか。
理由は3つある。第1に、ダイキン工業が新規に開発した遠隔制御機能を確認する。「この機能は、今回福谷中層配水池に設置するにあたって新たに開発した。水道事業者がマイクロ水力発電システムの発停や流量を遠隔で操作するために使う。神戸市水道局が上水の使用状況に応じて配水池への流量を柔軟に調整することを可能にするためだ」（ダイキン工業）。
「遠隔監視機能は役立つと考えている。流量変化はもちろん、現状ではバルブ・弁の故障も分かりにくい。故障発見にも使えそうだ。今後は水質も把握できるとうれしい。なぜなら水運用ではなんといっても水質を維持することが重要だからだ」（同施設課）。
第2に長期的な性能を検証する。第3に、メンテナンスなどの運用コストを検証する。「マイクロ水力発電システム本体は、適切なメンテナンスを適宜実施することが必要だ。耐用年数は20年程度と想定している。長期運転実績を踏まえて再検討したい」（ダイキン工業）。
＊4） 2013～2015年度の環境省の実証事業で開発・実証済み。
導入コストを引き下げる工夫とは
ダイキン工業は出力22kWや77kWの小水力発電システムを製品化する際、小型軽量化、高い発電性能、低コスト化を重視した。
河川などに設置する小水力発電システムとは異なり、配管に接続する発電システムでは設置場所に余裕がない。設置面積を少なくすればするほど、導入できる場所が増える。
そこで、発電機本体の上にコントローラーを載せる形状を工夫した。永久磁石同期発電機と縦型インラインポンプ逆転水車、発電コントローラー（コンバータ、系統連系インバーター）を全て一体化した形だ。設置面積は従来の横型マイクロ水力発電機の半分以下となった＊5）。一体化を進めたものの、分解しなくても摩耗部品を交換可能であり、メンテナンス性は高いという。
＊5） 制御盤を除くシステム本体の寸法は高さ1280mm、フランジの面管936mm、奥行き545mm。重量は500kg。
発電性能を高めるため、社内の別事業で開発した技術を応用した。発電機とコントローラーには、空調技術と油圧機器事業で改善を重ねたモーター技術やインバーター技術を適用した。水車の流量制御機能によって、落差（圧力）が変動しても安定した運転ができるという。
周波数変動を吸収する仕組みを盛り込む 発電機は交流を出力するものの、水車に流入する水の落差・流量条件によって、永久磁石同期発電機の回転数が変動し、発電機からの出力である交流の周波数も変動する。 「そのため、いったん発電機一体型コントローラー内のコンバータで直流に変換する。さらに商用電源と接続する（系統連系）ために、外付けのシステム制御盤内の系統連系インバーターで設置地域の系統周波数（50Hz/60Hz）に合致する交流に変換する。従来の一般的な小水力発電では、発電機が一定回転するように複雑な流量調整機構（ガイドベーンなど）やアクチュエータ、調整制御装置が必要で、機械的に系統周波数に合致するように調整している。これに対して、開発した可変速マイクロ水力発電システムでは、ガイドベーンなどがないシンプルで低コストの標準ポンプとパワーエレクトロニクスの組み合わせで、より高精度で安定した系統連系を実現する」（ダイキン工業）。 5年程度で償却可能に 低コスト化を実現できたのは、システム構成全体を考慮したためだ。「対象施設の状況や水道事業者からの要望により費用は変わるものの、22kW機を外販する場合＊6）、システム本体を5年程度での償却できるような価格を想定している」（ダイキン工業）。 ＊6） ダイキン工業は神戸市との共同研究後、他の自治体向けに小水力発電システムをテスト販売する計画だ。22kW機と77kW機を想定している。「10kWの販売については、神戸市との共同研究結果を見て判断する」（ダイキン工業）。
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1605/30/news115.html
2016/04/27
2016年4月27日掲載
兵庫県は、26日、地域主導型の再生可能エネルギー導入促進に向け、2件の補助事業の公募を開始した。
住民協働による小水力発電復活プロジェクト推進事業
同事業は、県内の小水力発電による地域活性化を推進する地域団体などが、小水力発電を事業化する際の、立ち上げ時の取り組みや、基本調査・概略設計など、事業計画策定までの取り組みを支援するもの。また、同事業による調査結果を、事例集などで紹介し、同県内の小水力発電の導入促進を目指す。
公募対象者は、小水力発電による売電収益を活用して地域活性化を目指す地域団体・市町。対象事業は「立ち上げ時の取り組み支援」、「基本調査・概略設計等補助」の2種類。同一団体が、両補助を受けることもできる。
各事業の公募の詳細は下記の通り。
立ち上げ時の取り組み支援
小水力発電の事業化検討に必要な立ち上げ時の取組み（勉強会、現地調査、先進地視察など）に必要な費用を補助するもの。補助上限額は30万円、応募締切は5月31日。
基本調査・概略設計等補助
小水力発電の事業化に必要な基本調査・概略設計（流況調査、測量調査、既存設備劣化診断、地質調査など）に必要な費用を補助するもの。補助率は１／2で、補助上限額は500万円。応募締切は7月29日。
各事業とも、5月11日～13日に共通で説明会が行われる。なお、予算額に達しない場合、追加募集をかける予定だ。
同県内の再生可能エネルギーは、瀬戸内地域を中心とした豊かな日射量を活かせる太陽光発電が大半を占めている。一方、小水力発電は事業化までのステップが多く、導入コストが高額なため導入が進みにくい状況にあり、これを受け同県は同補助事業を実施する。
地域主導型再生可能エネルギー導入促進事業
この事業は、兵庫県内の地域特性を活かした地域主導の再生可能エネルギーの導入を促進するため、再生可能エネルギー発電設備を新たに導入する地域団体に対し、設備導入に必要な経費の一部を無利子で貸付するもの。この貸付費用は、ひょうご環境創造協会が運営する基金を活用し調達される。
同公募で対象となる事業は、県内に域の団体が主体となって新たに再生可能エネルギー発電設備を導入し、固定価格買取制度（FIT）を活用し、継続的に発電を行う事業。応募対象は県内を活動の本拠地とする、法人格を取得した自治会・マンション管理組合、NPO法人など各種団体。
貸付限度額は、小水力発電は3000万円、小水力発電以外は1000万円で、かつ再生可能エネルギー発電設備の導入経費の80％が上限。貸付は、発電設備・売電債権を譲渡担保とし、無利子で行われるが、貸付金額の0.2％（次年度以降は、毎年2月末時点の、貸付残高の0.2％）が手数料としてかかる。貸付期間は20年以内。返済は年1回で、返済額は原則として貸付金額を事業期間の20年で割った金額と年間売電収入額の半額とを比較し、高い方を上回る額とする。
なお、応募期間は7月29日（金）まで。当日必着で郵送も可能。また、採択されると工事は10月下旬頃からの着手となる。
採択団体の審査は地域貢献度・信頼性・返済能力のほか、地球温暖化防止活動への貢献度・関心度についても重視される。団体の構成員の「うちエコ診断」受診実績や予定、「再生可能エネルギー」をテーマとした勉強会・セミナー 等の開催や参加実績や予定などの取り組みも、評価基準として考慮される。「うちエコ診断」は、ひょうご環境創造協会が無料で行う家庭向けのCO2削減診断だ。
また、同公募の説明会は、5月中旬に、神戸・西播磨・但馬の3ヶ所で実施される予定。
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