2016/12/07
2016年12月7日掲載
巨大なダムから膨大な量の水を落として発電する－。「水力発電」と聞けば、多くの人がそうしたイメージを抱くだろう。それを覆す画期的な発電装置が登場した。公共インフラの調査・設計業務などを手がける協和コンサルタンツが産学協同で開発した「相反転方式落差型小水力発電装置」だ。最大の特徴は、水流の落差わずか１メートルでも発電できるという簡便性。担当者は「全国の農業用水路などに設置を広げ、電力の地産地消を軸にした地域活性化に貢献できれば」と期待を込める。
強固な基礎工事は不要
「以前から検討していたが、東日本大震災を受けてプロジェクトが本格化した」と振り返るのは、同社新規事業推進室の桑野和雄氏。２０１１年夏に流体機械が専門の金元敏明・九州工業大教授（当時、現佐賀大海洋エネルギー研究センター特任教授）と共同で試作機を完成させた。静岡県富士宮市などで試験を行い、今年１０月に販売を始めた。
一般的な小水力発電の場合、水流の落差は最低でも１．５メートルは必要とされる。しかし新開発の装置は１メートルで、必要な水の流量も毎秒０．１５～０．２立方メートルで済む。これは、幅１．７メートルの水路を高さ十数センチの板でせき止めれば確保できる流量という。発電出力は、家庭１軒分の消費量に相当する４５０～６００ワット時に上る。
それを可能にするのが「相反転方式」のプロペラだ。従来の発電機は、導線を巻いたコイルの中で、プロペラと接続した磁石を回転させる仕組みだった。これに対して、相反転方式は、コイル（外ロータ）と磁石（内ロータ）を逆方向に回転させる。それぞれにプロベラをつけて、効率的に電気を起こせるというわけだ。
利点は他にもある。２枚のプロペラが相反する方向に回転することで、それぞれの回転トルクを相殺するため、振動が小さく、装置の設置場所にコンクリート打設などの大がかりな基礎工事が必要ない。装置本体の重量も約２００キロと軽いため、人力でも数時間あれば設置が可能。大雨の前などに取り外すのも容易だ。
なお、費用は「設置する場所の年間を通じた流量・水位調査なども必要となるが、装置価格だけなら３５０万円前後」（桑野氏）という。
未開拓の市場、幅広い用途
「日本各地に流れる農業用水路の総延長は実に４０万キロ。設置できる場所は数万カ所に上るだろう」
協和コンサルタンツ新規事業推進室の左村公氏は市場の有望性をそう語る。左村氏は全国を飛び回り、装置のＰＲや、発電を活用した地域活動をサポートしている。
その一例として、同社は今年３月に栃木県日光市や県立今市工業高などと産学官連携協定を締結した。希少な水生植物を保全する一環として、起こした電力を水温センサーに用いるなど、高校生の発想を生かした「地産地消型水力発電」の取り組みを進めている。
また三重県多気町では、地域住民の協議会が江戸末期に築かれた農業用の「立梅用水」で同社の小水力発電装置を活用し始めた。超小型電気自動車を２台導入し、獣害対策などの地域パトロールに活用している。
同社はまた、国内だけでなく海外展開も視野に入れている。発展途上国のエネルギー支援はもちろん、環境意識が高い欧州各国でのニーズも期待できそうだ。
「単なる売電ではなく、地域活性化のツールとして役立ててほしい。その手助けができれば」と、佐村氏は期待を込める。（山沢義徳）
http://www.sankei.com/premium/news/161207/prm1612070003-n2.html
2016/06/21
2016年6月21日掲載
農山村を「スマートビレッジ」へ発展させる構想を進める栃木県では、小水力発電の電力を電気自動車に蓄電して農業施設に供給するモデル事業を実施中だ。高原地帯ではゴルフ場の跡地が続々とメガソーラーに生まれ変わり、都市部には下水の汚泥を利用したバイオガス発電が広がっていく。
[石田雅也，スマートジャパン]
栃木県は東日本大震災の直後から、農山村を対象にエネルギーの地産地消を推進する「スマートビレッジ」の拡大計画に取り組んできた。そのモデル事業の先駆けになったのが「鬼怒中央飛山（きぬちゅうおうとびやま）発電所」で、2012年3月から運転を続けている（図1 「鬼怒中央飛山発電所」の全景と水の流れ。出典：栃木県農政部）。
この小水力発電所は宇都宮市内を流れる農業用水路に設置した。発電能力は2.5kW（キロワット）と小規模ながら、農山村で再生可能エネルギーを有効に活用するための工夫が随所に見られる。蓄電池と急速充電器を発電所に併設して、小水力発電で作った電力を電気自動車に供給できるようにした（図2 発電した電力を電気自動車に充電して農業で利用。出典：栃木県農政部）。全国で初めての試みである。
同じ市内にある農業大学校まで電気自動車で電力を運び、園芸施設や酪農施設で利用する。災害が発生して電力の供給が止まっても農作物や家畜の育成に影響を及ぼさない仕組みを構築した。このほかに電気自動車から電動草刈機に充電できるようにするなど、再生可能エネルギーを利用して農作業に伴う燃料費とCO2排出量の削減に取り組んでいる。
小水力発電で工夫した点の1つに、ゴミ処理の効率化がある。農業用水路には木の枝をはじめさまざまなゴミが流れていて、水車の回転を妨げてしまう状況が頻繁に発生しかねない。そこで水車の上部に除塵機を設置して、農業用水路を流れてくるゴミを除去できるようにした（図3 農業用水路を流れるゴミを除去する除塵機。出典：栃木県農政部）。
鬼怒中央飛山発電所に設置した除塵機は材質を金属からプラスチックに変更したほか、先端部を下に向けてゴミを落ちやすくするなどの改良を加えた。この結果、人手でゴミを除去する作業は1年間に3回程度で済み、発電機の停止や発電量の低下は1度も発生していない。小水力発電の運転維持費を軽減できるうえに、年間を通して安定した電力の供給が可能なことを実証した。
農山村の小水力発電はダムでも始まろうとしている。栃木県の北部にある「五十里（いかり）ダム」は60年前の1956年に完成して、当時は日本で最も高い112メートルの堤体で造った（図4 「五十里ダム」の全景。出典：国土交通省）。しかし洪水時にたまった水が濁ってしまい、下流の農業用水路などに供給する水質を悪化させる問題が生じていた。
この問題を解消するため、ダムの取水設備と放水設備を更新するのと同時に、放流する水を利用して小水力発電を実施することにした。ダムから水を取り込む位置を調整できる選択取水設備を導入して、水が濁っている場合には上部から汚れのない水を取り入れる。取水設備の下に放流設備を新設して水車発電機に水を送り込む方式だ（図5 水力発電設備の導入イメージ（上）、選択取水設備の仕組み（下）。出典：国土交通省）。
ダムからの高い落差を生かして発電能力は1100kWと大きい。年間の発電量は800万kWh（キロワット時）を見込んでいて、一般家庭の使用量（年間3600kWh）に換算して2200世帯分の電力を供給できる。栃木県が9億2500万円を投入して実施する発電事業で、2018年度末に運転を開始する予定だ。
○ゴルフ場の跡地にメガソーラーが続々と誕生
栃木県の北部に広がる那須高原は国内有数のリゾート地である。一帯にはゴルフ場が点在しているが、最近では閉鎖するケースが増えてきた。広大なゴルフ場の跡地をメガソーラーに転換するプロジェクトが相次いで始まっている。
栃木県の北部に広がる那須高原は国内有数のリゾート地である。一帯にはゴルフ場が点在しているが、最近では閉鎖するケースが増えてきた。広大なゴルフ場の跡地をメガソーラーに転換するプロジェクトが相次いで始まっている。
その中で最大の「KEN那須烏山太陽光発電所」は2016年4月に運転を開始した。ゴルフ場のレイアウトに合わせて太陽光パネルを設置して、発電能力は28.8MW（メガワット）に達する（図6 「KEN那須烏山太陽光発電所」の全景。出典：ケン・コーポレーション）。年間の発電量は3500万kWhになる見込みだ。一般家庭で約1万世帯分の電力を供給できる。
同じ高原地帯で2015年11月に稼働した「神奈川電力栃木太陽光発電所」も、ゴルフ場の跡地を利用した大規模なメガソーラーである。40万平方メートルを超える用地に7万7000枚の太陽光パネルを設置した（図7 「神奈川電力栃木太陽光発電所」の太陽光パネル（上）、ゴルフコースの跡地（下）。出典：オーイズミ）。発電能力は20MWで年間に2300万kWhの発電量を想定している。
このメガソーラーの近くにあるゴルフ場の跡地では、「LS那須那珂川発電所」が2016年4月に運転を開始した（図8 「LS那須那珂川発電所」の全景。出典：タカラレーベン）。発電能力は15MWだが、発電設備の構成を通常のメガソーラーから大きく変えた点に特徴がある。発電した電力を外部に供給するためのパワーコンディショナーに小型の製品を採用して、建設費を抑えながら故障時のリスクを分散させた。
合計で750台の小型パワーコンディショナー（出力20kW）を配置して電力を供給している。ゴルフ場の跡地は土地の形状がさまざまで、1カ所に設置できる太陽光パネルの枚数にばらつきが出る。小型のパワーコンディショナーを使えば、区画ごとに最適な台数を設置して効率を高めることができる。
海に面していない栃木県の再生可能エネルギーは太陽光発電を中心に、中小水力とバイオマス発電を加えた3種類が拡大中だ。固定価格買取制度の認定を受けた太陽光発電設備の規模は全国で4位に躍進した（図9 固定価格買取制度の認定設備（2015年11月末時点））。最近の1年間ではバイオマス発電の導入量も大きく伸びている。
○下水と食品廃棄物でバイオガス発電
特にバイオマス発電の取り組みが活発に進んでいるのは、下水を処理する浄化センターである。栃木県が運営する4カ所の浄化センターでは、2015年2月から5月にかけてバイオガスを利用する発電設備が相次いで運転を開始している（図10 栃木県が運営する浄化センターの再生可能エネルギー導入状況。出典：栃木県県土整備部）。
従来は下水の処理過程で発生する大量のバイオガス（消化ガス）を焼却処分してきたが、新たに発電用の燃料として用途が生まれた。4カ所を合わせて7台の燃料電池と8台のガスエンジン発電機を導入して、合計で935kWの電力を再生可能エネルギーで供給できる（図11 「県央浄化センター」に設置した燃料電池。出典：建築技術研究所）。年間の発電量は1900世帯分に相当する680万kWhになる。
県営だけではなく市営の浄化センターにもバイオガス発電の取り組みが広がっている。県内で最大の下水処理量を誇る宇都宮市の「川田水再生センター」では、年間に330万立方メートルも発生するバイオガスを使って発電事業を実施中だ。発電能力が105kWの燃料電池8台を導入して2016年4月に運転を開始した（図12 「川田水再生センター」のバイオガス発電設備。出典：メタウォーター）。
年間の発電量は717万kWを見込んでいて、2000世帯分の電力使用量に匹敵する。この発電事業は宇都宮市が民間企業に委託する方式で、市は初期投資なしにバイオガスと土地の使用料を得ることができる。一方で民間の発電事業者は固定価格買取制度で電力を売却して、建設費と運転維持費を回収するスキームである。
宇都宮市の西側に隣接する鹿沼市でも、同様のスキームによるバイオガス発電事業に取り組んでいる。下水や食品廃棄物を処理する「黒川終末処理場」に発電能力250kWのガスエンジン機を設置して、2015年7月に運転を開始した（図13 「鹿沼市黒川消化ガス発電所」の全景（上）、ガスエンジン発電機（下）。出典：月島機械、サンエコサーマル）。
当初は下水の汚泥だけを利用して年間に90万kWhの発電量を見込んでいる。2016年度以降に食品廃棄物も加えてバイオガスの発生量を増やし、160万kWhまで電力の供給量を拡大させる計画だ（図14 下水汚泥と食品廃棄物を組み合わせたバイオガス発電計画。出典：月島機械、サンエコサーマル）。そのために食品廃棄物からバイオマス液を作り出す装置も導入する。下水と食品廃棄物を混合処理するバイオガス発電は全国でも珍しく、先進的な事例になる。
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1606/21/news026.html
2016/06/13
2016年6月13日
石坂 朋久
栃木県の「小水力のシンボル」
1999（平成11）年に世界遺産に指定され、年間を通じて国内外から多くの観光客でにぎわう、栃木県日光市にある「日光の社寺」。その山内の木々が鬱蒼と生い茂る一角に、今回ご紹介する小水力発電所である「滝尾発電所」が建つ。
滝尾発電所を運営するのは、日光の社寺を構成する日光東照宮と日光二荒山神社、輪王寺が共同で設立した「日光二社一寺自家用共同組合」の電気事務所だ。現在の滝尾発電所は1955（昭和30）年の運転開始だが、日光の社寺が水力発電に取り組んだ歴史は古く、その起源は1914（大正3）年に運転を開始した発電所に遡ることができ、栃木県内における小水力発電のシンボル的な施設となっている。
歴史を重ねる中で発電所の規模や取水地点も変化しているが、現在の滝尾発電所は、近くを流れる鬼怒川の支流・稲荷川から取水している。最大使用水量は0.4立方メートル毎秒で、36メートルの落差により出力100kWの発電を行っている。得られた電力は自営の送配電網を通じ、日光山内の施設で消費されている。
発電所の『心臓』に当たる水車は何度か補修されているものの、基本的には運転開始時の姿を保つ。部品や周辺機器の中には、現在では国内での入手が難しくなったものも使われており、電気事務所の責任者である阿久津善徳所長は、「古くなった設備の保守が課題」と話す。
発電所の一角には、ピークカット用に設けたディーゼル発電機も備えられている。標高の高い日光山内では冷房用の電力消費は私たちが考えるほどではなく、電力消費のピークは「多くの参拝者を迎える、年末年始と節分会の行事の時期」（阿久津所長）という。
「自然との共生」実践
わが国の仏教や神道は、古くから「自然との共生」を説いてきた。それは、日光の社寺が運営する滝尾発電所においても例外ではなく、取水や導水の仕組みの中に、その精神がふんだんに生かされている。
最も特徴的なのは取水の方法だ。発電所から稲荷川を少し上った場所にある砂防堰堤を利用して水を引いているのだが、付近には取水用の土木構造物が見当たらない。取水の方法を阿久津所長に尋ねると、「あれですよ」と堰堤に並行して延びる丸太の列を教えてくれた。
丸太は集水溝の蓋の役割を果たしていて、隣の丸太とすき間を空けながら設置されている。稲荷川を流れてきた水は、このすき間を通じて集水溝に集められ、近くに設けられた沈砂池に流れ込む。大雨の後には集水溝の上に大きな岩石が載ることもあるが、その際は重機で岩石を移動させ、傷んだ丸太の蓋を取り換える。大規模な構造物を設けなくて済むので初期費用が抑えられ、日常の保守管理も比較的容易であるなど、きわめて合理的な取水方法だ。
また、稲荷川から取り込んだ水は山内の防火用水としても活用されているほか、別の水源から取水している二社一寺の共同水道との間で、相互に水を融通する仕組みもできている。自然に逆らわず折り合いながら、その恵みを無駄なく役立てるという考え方は、現代の小水力発電においてもっと生かされるべきだ。
（全文は掲載元より会員登録のうえ閲覧できます）
2016/05/21
http://smallhydro.tochigi.jp/wp-content/uploads/2016/05/jiyuka_kokuchi.pdf
栃木県小水力利用推進協議会（栃木県足利市、牛山泉会長）は６月１５日、栃木県宇都宮市の県総合文化センターで、電力の地産地消促進に向けたセミナー「電力自由化と向き合う～『地産地消』という選択～」を開催します。
電力小売りの全面自由化をはじめとする電力システム改革や、来年４月に予定されている再生可能エネルギー固定価格買取制度（ＦＩＴ）の改革により、小水力発電をはじめとする再生エネ発電を取り巻く事業環境は、大きな変革の時を迎えつつあります。
昨年６月の弊協議会設立後初となる今回のセミナーでは、再生エネ発電の新たなビジネスモデルとして注目されている、地域で生み出された再生エネ電気を地域の新電力会社が供給する「電気の地産地消」にスポットを当てます。講師には東日本大震災からの復興に当たって電気の地産地消を進める宮城県東松島市や、電気の地産地消を支えるインフラ作りに取り組むローカルグッド創成支援機構の御担当者をお招きし、先駆的な取り組みについてお話を伺うほか、ＦＩＴ改革の動向に関する解説も盛り込み、再生エネ発電に関心を持つ幅広い方々のお役に立てる内容と致しました。
演題や講師等の詳細は以下の通りです。全国的にもこのようなセミナーはあまり例がなく、皆様のご参加を心よりお待ち申し上げます。
記
１．日 時 平成２８年６月１５日（水曜日） １３時３０分開会（１３時１０分開場）
２．会 場 栃木県総合文化センター 第２会議室
（宇都宮市本町１－８、県庁前交差点際）
会場へのアクセスはこちらをご覧ください。なお当日は平日に当たるため、県庁地下駐車場の無料扱いはできませんのでご了承ください。
３．主 催 栃木県小水力利用推進協議会
４．演題及び講師
（１）「再エネを地域で活かし使う～東松島市の挑戦～」
宮城県東松島市復興政策部復興政策課 石垣 亨 様
（２）「“絆”で支える電気の地産地消——ローカルグッドの取り組み」
一般社団法人ローカルグッド創成支援機構 青山 英明様
（３）電気小売り自由化及びＦＩＴ法改正に伴う制度改革について
栃木県小水力利用推進協議会 事務局
５．受講料 県水力協会員1,000円/人、一般3,000円/人
６．定 員 ５５名
７．お申し込み方法
下記の方法で事前のお申し込みをお願い致します。
定員に達し次第、募集を締め切りますのでご了承ください。
（１）パンフレット裏面の「受講申込書」に必要事項をご記入の上、県水力協事務局までＦＡＸ（０５０－３７３７－３７６３）送信
パンフレットはこちらからダウンロードできます。
（２）下記フォームからのお申し込み
※受講の可否については、ＦＡＸまたはメールの受信後２営業日以内にご連絡させていただきます。
※受講料は事前のお支払いをお願いしております（振込手数料は、お客様ご負担にてお願い申し上げます）。
※受講料お支払い後のキャンセルやご返金は承りかねますので、ご了承ください。
※お預かりした個人情報は、受講管理と受講料ご請求にのみ使用致します。
2016/05/19
2016年5月19日掲載
宇都宮市の市中央生涯学習センターで二十九日、公開討論会「森づくりでエコな暮らし～原発に頼らない暮らしを考える市民フォーラム」が開かれる。
日光市足尾地区で植樹活動をしてきたＮＰＯ法人「森びとプロジェクト委員会県ファンクラブ」の主催。農業用水を利用した小水力発電などに取り組む那須野ケ原土地改良区連合の星野恵美子参事が、新エネルギー事業について講演する。
その後、森びとプロジェクト委員会の高橋佳夫副理事長と星野参事が対談する。質疑応答もあり、原発に頼らず、地球温暖化を防ぐための方法を来場者と話し合う。
午後一時半～四時。先着百五十人で申し込み不要。
http://www.tokyo-np.co.jp/article/tochigi/list/201605/CK2016051902000192.html
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