2016/11/15
2016年11月15日掲載
ＣＯ２削減効果は９万トン 普及拡大に期待
全国の水道施設で小水力発電を導入した場合、１万９０００キロワットの電力を生み出せ、約３万世帯分の電力を賄えることが、環境省と厚生労働省の調査で分かった。全量を売電すると約５３億５０００万円になり、９万２０００トンの二酸化炭素（ＣＯ２）削減効果があるという。小水力発電は、大規模な開発・工事を伴わず、太陽光や風力発電に比べて効率的、安定的に発電できる。特に水道水は不純物が少なくメンテナンスも容易なため、環境省は普及拡大に力を入れていく。
調査は全国１８８８カ所の全水道事業者を対象に昨年度、小水力発電の導入が可能かどうかなどについて行った。発電の導入可能な候補地は５６３カ所あり、そのうち２７４カ所は２０キロワット以上の発電ができることが分かった。水道施設の流量や落差、管路口径などを基に試算したところ、導入可能候補地で生み出される発電出力の総量は１万８７４２ワットで、年間発電量は１億５８４８万キロワット時になる。
環境省によると、約３万世帯分の電力が賄え、年間のＣＯ２の削減量は９万２３８９トン。昨年度の水力発電調達価格で売電した場合は５３億５１００万円になる。自家消費した場合には２２億６５００万円の節約になるという。
水力発電はこれまで大規模ダムなどによる電力会社の大型発電が中心で、河川や農業用水などを利用した１０００キロワット以下の小水力発電は、それほど注目されていなかった。水利権などで河川法の手続きや関係者との調整が煩雑なことや、発電規模が小さくコスト的に見合わないことなどが主な要因だった。
しかし、固定価格買い取り制度（ＦＩＴ）が導入され水力発電や太陽光発電、風力発電などの再生可能エネルギーへの関心が高まった。環境問題などから新たな大規模ダム開発が難しいため、季節変動や天候に左右されず、２４時間発電が可能で、比較的小さな場所でできるなどの利点がある小水力発電に対して政府として普及に力を入れ始めた。国土交通省は13年に河川法を改正し、既に利用の許可を得た水を利用して発電する場合には登録制にするなど手続きの簡素化を図った。
環境省は河川や農業用水に比べると季節的な変動が少なく安定的に水を供給できる水道に着目し、配送水の高低差によって生み出されるエネルギーを有効活用することで、ＣＯ２削減対策にもなるとして、水道施設への発電装置の導入を進めている。特に２０３０年の４０％削減目標（水道事業を含む業務その他の部門）達成に向けて普及・拡大の取り組みを強化している。
同省は水道施設への導入のメリットとして、安定的で効率的な発電だけでなく、小石やごみなどの不純物が少なく管理された水を利用するため維持管理が比較的容易であることや、既にある施設内での導水管などを利用するため新たな用地買収や大規模な土木工事の必要がないことなどを挙げている。ただ、発電装置がそれぞれの設置場所に合わせて作るため高価になり、コスト的に見合わないことや、施設の設置スペースが狭いために導入可能な場所が限定されるという課題があった。
同省は１３年から３カ年事業として空調メーカーのダイキンに委託して新たな発電装置の開発を進めた。同社は汎用ポンプの活用や部品の標準化によって低コストの発電機や水流の速さに応じて効率的に発電する水車を開発し、さらには発電機と制御装置を一体化して発電装置のコンパクト化が実現した。「管路用マイクロ水力発電システム」として14年度に富山県南砺市の森清配水池で、１５年度には福島県相馬市の大野台浄水場で実証実験を行った。
南砺市の森清配水池では、最大出力２２キロワットの発電機１基を取り付けた。設置面積は従来の２分の１程度で、年間最大発電量は一般家庭の３８世帯分に相当する１３万５０００キロワット時が見込まれた。同市水道局では発電装置の低コスト化により本体工事も含め、１０年で償却できるとしている。
相馬市大野台浄水場内には最大出力２２キロワットの発電機２基と７５キロワットの発電機１基を設置した。７５キロワットの発電システムの最大年間発電量は１２８世帯分の４６万キロワット時の能力があるという。
これまでの実証実験の結果、同省はほほ想定通りの効果が得られたとして、全国の水道事業者に展開・拡大することを目指して小水力発電導入可能性などについての調査を行った。同省によると、現在、２．７％の水道施設が小水力発電を導入している。
さいたま市では白幡配水場、北部配水場など５カ所の配水場で小水力発電を行い、合計２７４万キロワット時、７６０世帯分の電力を発電している。同市によると、０４年から運転を始めた白幡配水場では、埼玉県営大久保浄水場からの上水をバルブで減圧していたが、バルブから出る騒音の対策として、水車を回して音を鎮めるとともに発電をするようにしたという。現在は４１万キロワット時、１２６世帯分の電力を起こしている。同市では５カ所のうち３カ所での発電は自家消費にあて、２カ所は売電している。
また、同県川口市は横曽根浄水場に出力２７キロワットの小水力発電を設置し、昨年５月から運転を開始している。さいたま市と同様に大久保浄水場からの水を利用して、３５世帯分の年間１２万５０００キロワット時を発電する計画で、自家使用により、同浄水場で排出するＣＯ２約６５トンが削減できる。
奈良県葛城市では山口地区のため池から落差約１００メートル下の新庄浄水場に入る直前の導水管に発電装置を設置、今年３月から稼動が始まった。３キロワットの発電機４台をつなぎ、１２キロワットの出力で電気は自家消費する。年間１７０万円の節約になるといい、工事費を含め３４００万円のうち２分の１を国からの補助金で賄うため、設置費は１０年で採算が取れると試算している。このほか、松江市や大阪府交野市、新潟県胎内市も国の助成制度を使って小水力発電装置を設置した。
一方、東京都は村山下貯水池から東村山浄水場までの１３．５メートルの落差を利用して出力１４００キロワットの水力発電装置を設置し、年間２８４万１０００キロワット時を発電しているほか、南千住、亀戸、八雲、葛西給水所などでも小水力発電を行っている。
2016/09/15
2016年9月15日掲載
環境省と厚生労働省が全国1500以上の水道事業者を対象に、水道の施設を利用した小水力発電の導入ポテンシャル調査を実施した。水源から浄水場や配水池へ流す水の圧力差を使って、全国の274カ所で発電できることがわかった。北海道から九州・沖縄まで各地に可能性が広がっている。
[石田雅也，スマートジャパン]
水道事業の中核になる浄水場や配水池には、標高の高い場所にある水源から大量の水が常に流れてくる。この水流が生み出す圧力差のエネルギーを発電に利用できるのだが、実際に発電設備を導入している水道施設は全体の2.7％に過ぎない。
環境省と厚生労働省は小水力発電によるCO2（二酸化炭素）の排出量削減と水道事業者の収入拡大を推進するため、全国1500以上の水道事業者を対象にアンケート調査を実施した。その結果、小水力発電を実施できる可能性がある施設は全国に563カ所あることが明らかになった。
地域ブロック別に見ると、中部が最も多くて103カ所、次いで中国・四国の99カ所、九州・沖縄の91カ所と続。関東にも83カ所あり、そのうち発電能力が20kW（キロワット）以上になる可能性がある施設数は65カ所で最も多かった。
全国で20kW以上の発電能力を見込める施設は合計で274カ所にのぼり、発電能力を合計すると1万9000kWに達する。水量をもとに算出した年間の想定発電量は1億5800万kWh（キロワット時）になった。一般家庭の使用量（年間3600kWh）に換算して4万4000世帯分に相当する。設備利用率（発電能力に対する実際の発電量）は95％になり、水道を流れる安定した水量で電力を供給できるメリットがある。
1カ所あたり年間1900万円の売電収入
小水力発電による電力の供給量が増えることで、CO2排出量は全国で年間に9万2000トンを削減できる。さらに発電した電力を固定価格買取制度で売電すれば、1kWhあたり34円（税抜き）で年間に53億円の収入を見込める。1カ所の平均額は1960万円になり、買取期間の20年間の累計で4億円近い収入を得られる計算だ。売電収入によって水道施設の維持管理費を軽減できる効果は大きい。
水道施設で小水力発電を実施する方法の1つとして、水道管そのものに発電設備を組み込む方法がある。環境省の実証事業で開発した「管路用マイクロ水力発電システム」が代表的な例で、これまでに富山県の南砺市、福島県の相馬市、兵庫県の神戸市の水道施設で導入実績がある（図4）。
発電能力は1台で22kWと75kWの2種類がある。水道管1本ごとに1台ずつ水車発電機を設置する方法で、1カ所の施設に複数台を導入することも可能だ。相馬市の水道施設では3台を導入して、最大79kWの電力を供給できるシステムを構築した。
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1609/15/news038_2.html
2016/05/11
2016年5月11日掲載
水力発電が盛んな富山県で新たに小水力発電所の建設が決まった。新日本コンサルタントが南砺市を流れる庄川水系の湯谷川沿いに建設する「湯谷川小水力発電所」だ。年間に一般家庭1200世帯分の電力を発電する計画で、発電開始は2018年前半を予定している。
[陰山遼将，スマートジャパン]
再生可能エネルギー事業を手掛ける新日本コンサルティング（富山市）は、富山県南砺（なんと）市の田向（たむかい）地区に「湯谷川小水力発電所」を建設すると発表した。総事業費は10億円で、2018年上期をめどに営業運転を開始する計画だ。
流れ込み式の発電所で、発電には一級河川の庄川に注ぐ湯谷川の河川水を利用する。湯谷川の上流で取水した河川水を、川沿いにある市道に埋設した圧力水圧管路で下流域へと送水する。発電設備は湯谷川が庄川と合流する下流域付近に設置し、上流から送られてきた河川水と圧力水車で発電する仕組みだ（図1）。
図1 「湯谷川小水力発電所」の概要 出典：最大使用水量は毎秒1.3立方メートルを見込んでおり、約73メートルの有効落差を利用した最大発電出力は804kW（キロワット）だ。年間の発電量は一般家庭1200世帯分の使用電力に相当する4289MWh（メガワット時）を見込んでいる。発電した電力は全量売電する計画だ。なお、発電所の建設と運営は新日本コンサルタントのグループ企業であるニックスニューエネルギー（富山市）が担当する。
富山市に本拠を置く新日本コンサルティングは、建設分野の総合コンサルタント事業などを手掛ける。再生可能エネルギー設備は今回の湯谷川小水力発電所で3カ所目となる。
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1605/11/news050.html
2016/03/22
2016年3月22日
東海北陸の高専七校の学生が参加する「小水力発電アイデアコンテスト」の発表会が二十一日、南砺市城端の市城端伝統芸能会館じょうはな座で開かれ、大賞には愛知県豊田市の豊田高専が輝いた。
各高専や自動車部品メーカー、ＮＰＯ法人「地域再生機構」（岐阜県恵那市）などでつくる実行委が主催し、五回目。コンテストは、高専生が地域の川などを利用し、小水力発電装置の設計や製作に取り組む。
学生たちは昨年六月から南砺市内で川や用水路を調査して製作に臨み、今月に入ってから市内各地に発電機を置いた。発電機だけでなく、街灯や充電装置など、つくった電気を活用する機器も設置した。
この日は、関係者や地域住民が市内に設置された発電装置を順番に見て、技術力やアイデア、電気の用途などを審査。大賞に輝いた豊田高専は、田んぼの脇に置いた水車で発電し、農業機械に充電する装置を考案した。（渡辺健太）
http://www.chunichi.co.jp/article/toyama/20160322/CK2016032202000030.html
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