小水力発電のしくみと太陽光、風力との比較

【小水力発電のしくみ】

一般的な水力発電は、発電所から比較的遠方にダムを建設して、その間の水位差による水圧と、流速で水車（タービン）を回転して発電します。小水力発電も水の流れで水車を回して発電する原理は同じですが、ダムのような大規模構造物を必要としない（構造物を作る場合でも規模は小さい）点が異なります。

ダムを用いないで落差を確保する必要があるため、小水力発電開発にあたっては、

以下のような構造が用いられています。

〇水路式

落差を確保するための水路・水圧管路を川などをバイパスして設置する方法。

〇直接設置式

用水路の落差工や既存の堰などに水車と発電機を直接設置する方法。

〇減圧設備代替式

水道の給水設備などで利用されている減圧バルブによる水圧を利用する方法。

〇現有施設利用

ため池やプールなどの施設の水を利用する方法。

小水力発電の意義

小水力発電を推進する意義は、以下に示すとおりです。

• 設備利用率を高く設計することが多く、70％程度で、経済的に有利です。
• 出力変動が少ないので、系統の安定や電力品質への悪影響を小さくできます。
• 事前調査や土木工事が簡単で必要な設備や工法の規格化・量産化が進めば経済性が良くなる。

〇水力、太陽光、風力の設備利用率

水量発電は昼夜、年間を通じて安定した発電が可能です。

• 設備利用率が50～90％と高く、太陽光発電と比較して5～8倍の電力量を発電できます。
• 出力変動が少なく、系統安定、電力品質に影響を与えません。
• 経済性が高い。（ただし、小水力は地点毎に経済性が異なります）
• 設置面積が小さい。（太陽光と比較して）
• 設置地点が限られる。（落差と流量がある場所に限定される）
• 水の使用について、利害関係が付きまとう。（風や太陽光には、利害関係ほとんどなし）
• 法的手続きが煩雑で、面倒である。（特に河川法。大規模水力計画と同じ手続きが要求される）
• 太陽光や風力に比べ、法的な規制や多くの申請を必要とする場合がある
• ２つの要素（落差と流量）による機器開発が必要である。
• 同じ再生可能エネルギーでも、小水力に関する一般市民の認知度が低い。

基本的に落差と流量のあるところであれば、場所は問いません

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