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小水力の設置から維持管理までの問題点と対策

水資源の豊富な日本の山間部において、水力発電は古くから利用されてきた再生可能エネルギーです。その中でも小規模な発電設備である小水力発電は環境に与える影響が少なく、小さな川や用水路でも発電でき、比較的安定した発電量の確保が可能であるため、エネルギー源として期待が持たれています。

しかし、実際の導入は太陽光発電に比べて圧倒的に少ない状況です、なぜでしょうか

水力発電のなかで小規模なものを「小水力発電」や「マイクロ水力発電」と呼びます。日本においては1000kW以下の水力発電を小水力発電としています。

小水力発電は横幅が1mほどの用水路でも取り付けることができるので、設置できる条件を満たしている地点は多く場所はあります。設備利用率が高いので季節や時間帯を問わずに電力を安定供給できるのも大きな魅力です。例えば、太陽光発電の設備利用率が12%、風力発電が20~30%であるのに対して、少水力発電は60%になると言われています。

それなら一般家庭で太陽光パネルを設置するのと同じように、近くに流れている川に水力発電キットを設置すれば良いのではないか、などと思いつく方もいらっしゃるかもしれません。

しかし、簡単には始めることができないのが小水力発電です。

小水力発電を導入する上で一番のハードルとなるのが法的な手続きです。河川法によって、河川水を利用する場合は河川管理者から水利使用の許可(水利権)を取得しなくてはならないと定められています。水を使用する際は利害関係が発生するケースが多く、例えば農業用水は農家や農業団体が水利権を持つなど、水利権を取得するための手続きが煩雑です。小さな水力発電設備の設置であっても、大規模水力発電所の設置と同じような手続きが必要になります。

 

その一方で、太陽光発電や風力発電では利害関係はほとんどなく、小水力発電に比べて法的な規制や申請も少ないため、導入されやすい状況です。

1つの解決案としては、水利権を既に持っている関係者や団体を見つけてターゲットを絞って小水力発電機を売り込みに行きユーザーとなってもらえれば、大きなハードルが好転するケースもあるかもしれません。

小水力発電の中でも数百キロクラスの発電所は50年以上稼働できると言われていますが、発電量自体が多くはないために初期費用を回収するまでには約20年の長い期間がかかります。そのため、気候変動などで降水量が減り水量が少なくなり、発電量が減少すると当初の採算を下回ってしまう可能性があります。現在は発電設備のコスト削減が進み、国や自治体からの補助金や支援制度を活用することで初期費用を抑えることも可能ですが、維持管理にかかる費用が大きくなることも小水力発電が難しい要因のひとつとなっています。

弊社の1.5kWクラスの小さな発電機でも、山間部の水路に設置することになると、ゴミ除けの除塵器が必要になり、定期的な掃除も欠かせなくなります。

↑(弊社の除塵器、葉っぱなどが詰まった状態)

掃除自体は簡単な作業ですが、現地に行かなければいけないので、遠方の設置ユーザー様よりも、近隣に住む方が農業用水路に設置して、1日1回でも見周り点検が出来る方が山間部に設置する場合は導入しやすく、後々の掃除を含めたメンテナンスにたいしても対応が早い利点があります。

小水力発電は維持管理に手間がかかります。河川や用水路などには木の枝や枯れ葉、ゴミが流れてくるので、そのままにしておくと発電設備に支障をきたします。稼働確認や障害物の除去は毎日行い、季節に応じてのメンテナンスも必要です。小水力発電設備の維持管理に必要な人員の確保も課題となりますが、時間当たり数キロの発電量の設備に人員を雇うより、掃除(メンテナンス)を含めて設置ユーザー様が管理する方が維持コストは最小限で収まると思います、弊社オリジナルの除塵器は水圧に強い設計と掃除し易いようにメッシュ部分が誰でも取り外しできるように作成しています。

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