2016/11/21
2016年11月21日掲載
丸紅 幾島渉・国内電力プロジェクト部長
丸紅は今年４月の電力小売り全面自由化を受け、家庭向け電力販売にも参入した。同社グループが持つ国内発電能力は約４７万キロワットだが、うち６割以上は洋上風力発電をはじめとする再生可能エネルギーが占めている。地球温暖化防止に向けて二酸化炭素（ＣＯ２）などの温室効果ガスの排出抑制が求められるなか、丸紅は消費者に「エコな電力」をアピールする。今夏には秋田県で洋上風力の事業化調査を開始したほか、小水力発電の拡大も精力的に進めている。同社の幾島渉・国内電力プロジェクト部長に話を聞いた。
◆アジアでの展開視野
－－秋田県の洋上風力の計画は
「大林組や関西電力など計１４社で秋田港と能代港に洋上風力発電所を建設する事業化調査を開始した。着床式と呼ばれる海底に土台に建設する方式で２０２０年くらいの稼働を目指す。日本は海に囲まれているからもっと洋上風力を活用できる余地があると思うが、欧州に比べて出遅れていた。そこでまず、ノウハウを蓄積しようと１１年９月に先行する英国の洋上風力発電所の運営に参画した」
－－そこで得たノウハウは
「着床式の洋上風力の建設や修理には、専用船による据え付け工事が欠かせないと分かった。そこで産業革新機構と共同で専用船を持つ英シージャックス・インターナショナル社を買収した。専用船は需要がある地域に船を運航すれば作業ができるので、将来の日本やアジアでの展開を視野に入れ、１３年にシージャックスの日本法人も設立した。洋上風力の経済波及効果は大きく、ドイツでは造船不況で衰退した港町が洋上風力で再生した事例がある。産業振興につながる」
－－着床式だけでなく浮体式にも注力している
「日本の海は欧州とは違って浅瀬は多くないので着床式だけでは限界がある。だから浮体設備を海に浮かべて、その上に風車などを搭載する浮体式の開発は欠かせない。福島沖の実証試験には三菱重工業や東大など１０社１大学が参画し、１５年から風況や耐久性、環境・漁業などへの影響を調査している」
◆自治体との連携重要に
－－浮体式の課題は何か
「技術やコスト面など課題もある。だが、東日本大震災による原発事故で被災した福島県の復興事業の目玉であり、地元と協力して実証試験を着実に進めたい。英国は海岸線が王室管理のため漁業者との権利調整を進めやすい。だが、日本では権利関係が複雑なため、国や自治体との協力関係が重要になる」
－－小水力発電が見直されている
「小水力は農業用水や河川の高低差を利用し、水車で小型発電機を回し発電する仕組みだ。太陽光など他の再生エネに比べて天候などに左右されず稼働率も高い安定電源だ。こまめにメンテナンスしていけば、１００年という長期間使えるのも魅力だ。自治体からも小水力を手掛けたいというニーズが高まっている」
－－小水力の今後の計画は
「小水力も水利権や用地買収交渉、さらには許認可などで、事業化までに５年程度はかかってしまう。だから自治体との連携が鍵になる。山梨県北杜市では官民連携で同市の用水路に小水力発電所を３カ所建設した。現在、長野県や福島県、広島県など１５カ所で小水力を運営している。そのほかにも全国で調査を進めており、２０年に３０カ所に増やす計画は達成できると思っている」（上原すみ子）
【プロフィル】幾島渉
いくしま・わたる 早大商学部卒。１９９０年丸紅入社。海外電力プロジェクト第三部副部長、国内電力プロジェクト部副部長などを経て、２０１６年４月から現職。４９歳。千葉県出身。
2016/08/02
2016年8月2日
山梨県では豊富な水量と日射量を生かして水力発電と太陽光発電の電力が増えている。2030年に電力の自給率を70％まで高める計画で、小水力発電の導入にも積極的に取り組む。超電導方式の蓄電システムや純水素型の燃料電池を再生可能エネルギーと組み合わせて電力の地産地消を拡大していく。
[石田雅也，スマートジャパン]
太陽光発電を中心に再生可能エネルギーを拡大してきた山梨県が新たに「やまなしエネルギービジョン」を2016年3月に策定した。すでに県内の電力の自給率は30％を超えているが、2030年度に燃料電池やコージェネレーションと合わせて70％まで引き上げる目標を新ビジョンで掲げた。
県全体で消費する電力量を2030年度までに17％削減しながら、発電量を2倍以上に増やす方針だ。発電量のうち半分以上を水力発電が占める。水力で供給する電力は従来のダムを利用した大規模な発電所が多いが、今後は小水力発電を増やして発電量を上積みしていく。短期間に10カ所程度を開発する計画のもと、砂防ダムや農業用水路を利用した小水力発電を県内各地で推進する。
先行して開発した小水力発電所のモデルが2カ所ある。1カ所は砂防ダムからの流水を利用した「大城川（おおじろがわ）発電所」で2014年9月に完成した。もう1カ所は農業用水路に設置した「浅尾発電所」が2015年4月に運転を開始している。それぞれタイプの違う水車発電機を使って電力を供給する。
大城川発電所は砂防ダムの上部に樋（とい）を設けて水を取り込むユニークな方法を採用した。樋から砂防ダムの下流側にある水車発電機まで導水路で水を送り込む。この方法で水流の落差は13メートルになって、最大で49kW（キロワット）の電力を供給できる。
年間の発電量は38万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100世帯分に相当する。利用できる水量が最大で毎秒0.56立方メートルに限られることから、水車発電機には低水量でも効率よく発電できる「横軸チューブラ水車」を採用した。
少ない水量で発電量を増やす工夫
もう一方の浅尾発電所に導入した水車発電機は、幅の狭い農業用水路にも設置できる「縦軸スクリュー水車」である。用水路の段差がある場所を利用して、水車に垂直に水を取り込む構造になっている。この方法だと用水路の改造が少なくて済み、簡単な工事で小水力発電設備を導入できるメリットがある。
水流の落差は2メートルしかなく、水量は最大で0.95立方メートルにとどまる。少ない水量と低い落差でも発電できるように、水車と発電機のあいだには回転数を増やすための増速機が付いている。小さな水力でも12kWの電力を作り出す仕掛けだ。年間の発電量は4万5000kWhになって、13世帯分の電力を供給できる。
こうした県の取り組みと並行して、民間企業による小水力発電の実証プロジェクトも進んでいる。関電工が中心になって2014年12月から「葛野川（かずのがわ）マイクロ水力発電所」を運転中だ。
この小水力発電所は「葛野川ダム」の直下にある。ダムの堤体の上部から82メートル下の水車発電機まで、高い落差で水を流し込んで発電する（図8）。発電に利用できる水量は農業用水路よりもはるかに少なくて、毎秒0.25立方メートルである。それでも82メートルの落差を生かして発電能力は160kWになり、年間の発電量は73万kWhに達する。一般家庭の使用量に換算して200世帯分である。
葛野川ダムは東京電力が運転する揚水式の「葛野川水力発電所」（発電能力120万kW）で利用する上下2つのうちの下部ダムで、貯水量は1150万立方メートルにのぼる。夜間の余剰電力を使って大量の水を上部ダムに引き上げて昼間に発電する一方、ダムの下流の自然環境を守るために常に少量の水を流し続けている。この環境維持用の水流を小水力発電に利用する。
水車発電機には国内の水力発電で最も多く使われている「横軸フランシス水車」を採用した。水車の素材には一般的なステンレスの代わりにアルミ青銅合金を使って、耐久性を維持しながらコストの低減を図る狙いだ。小水力発電に適した高効率で低コストの水車を開発・運用することがプロジェクトの目的の1つになっている。
太陽光の電力で超電導の円盤を回す
山梨県の再生可能エネルギーは小水力発電と合わせて太陽光とバイオマスが増えている。固定価格買取制度の認定を受けた発電設備の規模では中小水力が全国で4番目になった。太陽光ではメガソーラーを含めて、運転を開始する発電設備が着実に拡大してきた。 現時点で県内最大のメガソーラーは山梨県と東京電力が共同で運営する「米倉山（こめくらやま）太陽光発電所」である。発電能力は10MW（メガワット）で、固定価格買取制度が始まる以前の2012年1月に運転を開始した。このメガソーラーの構内では2015年9月に、リニアモーターカーと同様の超電導方式による蓄電システムの実証試験が始まっている。
直径が2メートルもある円盤状のフライホイールを使った次世代の蓄電システムとして国内外の注目を集めている。炭素繊維強化プラスチック製のフライホイールを超電導の状態で高速に回転させることによって、電力のエネルギーを運動のエネルギーに変換して蓄電する方式だ。蓄電容量は100kWhまで可能で、最大300kWの電力を充電・放電できる。
このフライホイール蓄電システムを使って、天候によって変動する太陽光発電の電力を安定化させる試みだ。メガソーラーに隣接して1MWの太陽光発電設備を実証試験用に建設した。太陽光発電の出力の変動に合わせてフライホイールが回転して、電力を出し入れすることができる。再生可能エネルギーの地産地消を推進する山梨県が世界に先がけて取り組む壮大な実証試験である。
ほかにも再生可能エネルギーの電力を有効に活用するシステムの実用化が進んでいる。米倉山太陽光発電所のPR施設でもある「ゆめソーラー館やまなし」では、小水力発電と太陽光発電、さらに水素を組み合わせたシステムが稼働中だ。
小水力と太陽光で発電した電力を蓄電装置に貯めながら、EV（電気自動車）用の急速充電器に電力を供給するほか、ゆめソーラー館の照明にも利用する。それでも電力が余ると、水を電気分解して水素を発生させてタンクに貯蔵しておく。水素は必要に応じて燃料電池に送り、再び電力を作って館内に供給することができる。
山梨県が2030年度に目指す電力の自給率70％の時点では、太陽光の生み出す発電量が全体の2割以上を占める見込みだ。日中しか発電できない太陽光の電力を効率よく地産地消するためには、余剰電力を活用する仕組みが欠かせない。将来を見据えた先端プロジェクトの役割はますます重要になっていく。
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1608/02/news023.html
2016/07/22
2016年7月22日
県企業局は２０日、県が経営する公営企業の２０１５年度決算を発表した。電気、温泉、地域振興の３事業ともに黒字を計上した。３事業とも黒字になるのは２年連続。
１３年度まで７年連続赤字だったレジャー施設「清里丘の公園」（北杜市）を管理運営する地域振興事業は、施設の減価償却費が減るなどして６２６万円（前年度比２６万円減）の黒字だった。
水力、小水力発電による電気事業は、２３発電所で５億２１５８万キロワット時を東京電力に販売し、６億７６５５万円（同７０４０万円減）の黒字を計上。また温泉事業では、旅館やホテル、個人への給湯による収入で３２８３万円（同７６９万円増）の黒字だった。【田中理知】
2016/07/13
2016年7月13日掲載
山梨県が再生可能エネルギーの蓄電技術の開発を進めている。コンデンサー、リチウムイオン電池、水素貯蔵の３通りの蓄電方法を組み合わせた先進的な実験の場を企業に提供。参加企業は新技術を実践さながらの環境で試し、開発にフィードバックできる。パナソニックは、２０２０年以降の発売を目指す純水素型燃料電池を持ち込み、実証運転を始めた。
「メガソーラー」が珍しかった12年に運転開始
山梨県内の山で最も低い米倉山（標高３８０メートル）に、太陽電池パネル８万枚が敷き詰められている。県と東京電力が共同設置した出力１万キロワットの太陽光発電所だ。「メガソーラー（大規模太陽光発電所）」という言葉自体が珍しかった１２年１月に運転を開始した。
発電所の入り口にある施設「ゆめソーラー館やまなし」は、屋根に搭載された同２０キロワットの太陽電池パネルと、雨水を利用した同１・５キロワットの小水力発電で電力を自給自足している。この施設が蓄電技術の実験の場だ。
自給自足の課題は、天候による太陽光発電の変動。県企業局電気課の坂本正樹主査は「変動の種類でデバイスを使い分ける」と説明する。まず、出力（キロワット）が増減する瞬間的な変動（短周期変動）が起きると、館内に設置した電気二重層コンデンサーが稼働する。瞬時に充放電ができるコンデンサーの特性を生かし、出力の急変を緩やかにする。
発電量（キロワット時）が増減する中・長周期変動は、大量の電力貯蔵に向くリチウムイオン電池が担う。発電量が増えると充電し、雨や曇りの日に放電して館内に送電する。
リチウムイオン電池が満充電になると、水を電気分解して水素を生成する。再生エネを水素に変換して貯蔵し、電力が必要となると燃料電池に送って発電する。蓄電池と水素を組み合わせた変動吸収は珍しい。
燃料電池は水素を直接、利用して発電する純水素型。パナソニックアプライアンス社技術本部の尾関正高部長は「使いながら最適な運転方法を見つけ出す」と実用化に向け、実証の成果に期待する。
世界最大級の円盤蓄電システムで地方創生
施設の近くでは、世界最大級のフライホイール（円盤）蓄電システムの実験も進む。増強した１０００キロワットのメガソーラーの電力でホイールを回転させ、再生エネを運動エネルギーとして蓄電。電力が不足すると運動エネルギーを発電に使う。フライホイール蓄電で鉄道運行を省エネルギー化したい鉄道総合技術研究所などが、実証に参加している。
県は安価な電力を県民に供給しようと、蓄電技術の開発を始めた。蓄電技術の普及に県内企業が携わることにより、地域経済の活性化も目指す。すでに県は進出企業の電気代の割引も始めており、蓄電を起爆剤とした地方創生が始まっている。
（文＝松木喬）
2016/04/28
2016年4月28日
県企業局は、２０１６年度の重点施策をまとめた。電気事業では保川などの新規水力発電地点の調査、天科水力発電所の改修工事などを、地域振興事業では「丘の公園」（北杜市）のあり方について検討する。
低炭素社会の実現や自立・分散型エネルギー社会の構築に向けて、小水力発電などの開発や再生可能エネルギーの安定利用など「グリーン・イノベーション」を推進する。
新規水力発電開発調査では、保川地点の現地調査や関係機関協議、他の開発地点の調査を行う。小水力発電所では、重川発電所建設工事や他開発地点の調査を推進する。米倉山における電力貯蔵技術では、上半期から短周期蓄電システムについて、下半期からは中周期蓄電システムについて実証研究を進める。
電気事業や温泉事業、地域振興事業の基盤強化にも取り組む。
電気事業では、既存の水力発電所の改良や修繕として天科発電所の改修工事および増出力を、17年６月完成へ向けて推進する。石和温泉給湯施設では安定供給を継続。「丘の公園」については、内部および外部委員会において、指定管理期間終了後のあり方を協議する。
そのほか、県営水力発電所で発電した安価な電力を県内企業などへ供給する「やまなしパワー」では、既存企業について、一次募集企業へ４月から、二次募集企業へ６月から電力供給を開始する。新規・経営拡大企業への供給も受け付ける。「やまなしパワー」による電力供給目標は年間４億７０００万KWｈ。
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