福岡 | 小水力発電 J-WatER 全国小水力利用推進協議会

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2016/04/12

ニュース一覧へニュース福岡工業大、落差がなくても発電できる小水力発電機　農業用水路に低コストで設置【日経テクノロジー】

2016年4月12日掲載

　福岡工業大学は、落差のない水路でも発電できる小水力発電機「フラッター水力発電装置」を開発した（図1）。工学部知能機械工学科教授の阿比留久徳氏によるもので、飛行機の翼などが風や気流を受けて起こす振動「フラッター現象」を応用している。農業用水路などに低コストで設置できるのが特徴だ。

　開発機は従来の水車を利用した発電装置と異なり、水中翼が流れに対して左右に往復運動して発電する（図2）。流れに対して傾きを持たせることで水中翼を動かす力が発生し、端まで動いた水中翼は自動で向きを変えて反対側へ動く。水中翼につながった機械構造は、蒸気機関車のピストンに似た動きで発電機を一方向に切れ目なく回転させられる。これにより、効率的に発電できるという。

　従来の水力発電装置は、水流によって水車やプロペラを回す形式が多い。この形式の場合、水路に滝のような落差を作らなければならず、費用がかかる。それに対して開発機は、上記のような仕組みのため落差が不要で、普通の水流でも十分に発電できるという。その上、高速回転部がない構造でごみが付着したり詰まったりしにくく、人や水中に住む生物に対する安全性にも優れる。

　現状、農業用水路を利用した小水力発電へのニーズは高いものの、設置工事や発電装置そのものにかかる費用、周辺の生態系への影響、設置後の維持管理といった課題から、普及は進んでいない。開発機は、そうした場所でのニーズに応えられるとしている。例えば、専用の導水路が要らず利水に影響しないので、設置への合意を得やすい。構造がシンプルで稼働状況を目視で確認しやすいため、カメラを使った遠隔監視や地域住民によるメンテナンスも可能だ。1m/秒と低流速から発電できる一方、大雨時などの速い流れに対しては、水中翼の破損を防ぐように角度を調整できる。

　開発機の発電量は、水流が1m/秒の場合で約50W。原理的には大型化したり複数台を設置したりすることで、水路の深さや幅、水量に応じて発電量を増やすこともできる（図3）。LED街灯の点灯や非常用電源、電動農機具の夜間充電といった用途への利用が期待でき、現在、電池への充・放電の組み合わせを制御する研究も進めているという。

http://techon.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/041201562/

2016/03/10

光れ！市民電力　３・１１から５年　＜上＞小水力発電　大学と協同【西日本新聞】

2016年3月10日掲載
　まさに滑らかな白い糸が岩を滑り落ちるようだ。白糸の滝（福岡県糸島市）には雪が降るこの日も、観光客が訪れていた。茶屋では従業員がうどんや団子でもてなしている。青木一良店長（６９）は「ここの電気は全部、滝の発電で賄っているんですよ」と声を弾ませた。
　滝の水は３０メートルほど下流の丸太小屋に引き込まれ、小型水車の発電機を動かす。「滝で集落の電気をつくりたい」という住民の声を受け、市が２０１３年度に約４４００万円かけて作った「小水力発電所」だ。
　ダムと異なり、少ない水量でも発電できるのが小水力発電の特徴。白糸は出力１５キロワットで、一般家庭２７世帯分に当たる。
　滝一帯の観光施設「ふれあいの里」は、住民組織である白糸行政区が運営している。小水力発電を研究する九州大大学院の島谷幸宏教授（６０）や学生たちと一体となり、古い木造水車を再利用して発電の仕組みを学ぶなど、当初から深く関わってきた。発電所の完成後も、元区長の青木さんら住民を中心に維持管理している。
　東日本大震災による福島第１原発事故以来、大手電力に頼らず、住民主導で自然エネルギーを活用して電気をつくる「市民電力」が注目されている。
　出資し合って発電所を作ったり、家庭に発電設備を置いたりして、地域のエネルギー自給を目指す。太陽光発電などで大手電力に売電するか、自家消費する方式が多い。
　実は白糸も、「ふれあいの里」で使った残りは九州電力に売電している。電気事業法により、集落に直接供給できないのだ。発電した敷地内で使うことしか認められていない。
　小水力発電はさらに、河川法や土地改良法も関係する。島谷さんは「法的手続きや利害関係の調整が複雑なこと」が導入の壁となっていると指摘する。
　島谷さんと連携して発電機を開発する明和製作所（同市）が、会社前の水路で発電機の実証実験をしたときのこと。水路に関与する県と市、地元行政区に相談し、水路の利用者でつくる水利組合の了承を得るため、総会での説明も求められた。生野岳志社長（５３）は「規制緩和は進んでいるが、利害をうまく調整するには、白糸のように住民が主体的に取り組むことが重要だ」と話す。
　高いコストも課題の一つだ。例えば水車は、技術を持つ国内メーカーが限られるため、価格競争が乏しく、納入にも期間を要する。島谷さんは海外の設計技術を使い、地場企業と水車や発電機を開発することで、より低コストで早く製作できるようにした。
　小水力発電には多岐にわたる知識と技術が要求される。だが地域で導入するには、専門家だけでなく、住民の熱意も欠かせない。白糸のように地域一体で売電までし、採算が取れている例は珍しい。
　島谷さんのノウハウを生かし小水力発電を普及させようと、九州大は１３年にベンチャー会社「リバー・ヴィレッジ」（同市）を設立した。発電場所の選定から法的手続き、地域の合意形成までを後押ししている。
　島谷さんは「発電に取り組むことで、電気を消費する側から生み出す側になる。地域の将来像を共有し、地域の資源を新たなかたちで次世代に引き継ぐ事業でもある」と語った。
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　東日本大震災以降、停止していた全国の原発は、九州電力川内原発（鹿児島県薩摩川内市）を皮切りに再稼働し始めた。電力各社は来月からの電力小売り全面自由化に向け、「手ごろな料金」を競い合う。３・１１から５年。私たちは電力にどう向き合えばよいのか。地域で模索する「市民電力」の動きを追った。

小水力発電所の中で、発電機を調整する青木一良さん。円形窓の中で水車が回っている

http://www.nishinippon.co.jp/feature/life_topics/article/230368

2016/02/25

福岡・朝倉市に「白木発電村」　小水力発電　過疎集落に光【西日本新聞】

2016年2月25日掲載
　河川や農業用水の流れを利用した小水力発電の拠点が２月、福岡県朝倉市杷木白木地区に完成した。その名は「白木発電村」。市民団体「朝倉市に小水力発電を進める会」（手嶋政春代表）や地元、大学が協働し、間もなく５年目となる小水力発電を生かした地域おこしを紹介する。
　大分自動車道の杷木インターチェンジ（ＩＣ）から、北東へ車で約１５分の山間部に、３１世帯１０３人が暮らす白木地区がある。高齢化や過疎化が深刻な集落で２０日、発電に利用する手作り水車や発電機を備える発電村がお披露目された。
　市内外から集まった約６０人が興味深そうに水車などを眺める姿を見て、発電村の「村長」を務める白木地区の井上陽生さん（７６）は「普段は静かな集落がにぎやかになった。さらに多くの人が来るように活動を続けたい」と話した。
　同会は東日本大震災を契機に、再生可能エネルギーに関心を持った市民有志が２０１２年４月に設立。豊かな水を生かした農業が基幹産業の朝倉市には、江戸時代に造られたかんがい施設「三連水車」があることから、水車を活用する小水力発電に目を付けた。
　初年度は小水力発電の普及に取り組む九州大大学院工学研究院の島谷幸宏教授（６０）の研究室や市と一緒に、市内３２カ所の河川や水路で発電可能性を調査。井上さんらが湧き水を生かした地域おこしに取り組んでいた白木地区に注目した。
　建設業の経験がある井上さんは、木製の馬車の車軸を活用して直径約１・３メートルの水車を自作。１３年春、所有するブドウ畑跡地の水路に設置し、島谷研究室が作った発電機で実験を繰り返したが、１時間当たりの発電量は１００ワット程度で蓄電もできないことから実用レベルには及ばず。１４年秋には水車の軸が折れ、稼働不能となった。「売電できるかもという考えもあったが、甘かった」。同会の林清一副代表（６８）は振り返る。
　それでも井上さんは「白木地区を明るくしたい」との思いを胸に２基目の水車作りに挑戦。車軸を鉄製に変え、鉄工所に発注。糸島市の電気モーター製造会社「明和製作所」が水路でも効率的に発電できる小水力発電機を製作したことを聞きつけると、同会が中心となって発電機を購入した。１時間当たりの発電量が１１０ワットに上がった上、同社が「地域活性化のため」と容量７・２キロワットの蓄電装置を無償貸与してくれたこともあり、ゲートボール場の照明や街灯、イベントで使う精米器など「地産地消」で活用できるようになった。発電村では近く、小中学生を対象とした公開講座も呼び掛けることにしている。
　お披露目の後に行われたシンポジウムでは、当初から関わってきた同大学院の仲野美穂さん（２４）が「皆さんの姿から自ら学び、行動することの大切さを実感した。地域の幸せは発電量に比例しないことを教えてもらった」と感謝。島谷教授は「地域主体の取り組みは、各地で進む地域づくりのモデルとなる。広がりを期待し、活動を支援したい」と力を込めた。
　小さな集落から始まった地域を照らす挑戦は、これからも続く。