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小水力発電機の基本システムと災害対策

【小水力発電のエネルギー】

  • 小水力発電によって得られるエネルギーは、水の量 (流量)と落差で決まります。
  • 位置エネルギーを電気エネルギーに変換します、理論的な出力は次の式で求められます。
  • ※位置エネルギー以上の発電は出来ません

  《 出力(kW) = 流量(/) × 落差(m) × 9.8 × 効率 

  • 発電効率は取水口、放水管の形状などにより異なる ※落差、流量、配管ロス
  • 一般的に発電出力が小規模になるほど効率は悪くなる
  • 取水設備 :水路から水を取り入れるための設備。既存の砂防堰堤などを活用することも多い(取水池)
  • 排砂設備(沈砂池) :取り入れた水から砂を除く設備。水槽と一体にしたり、除塵器 をこちら側に設けたりするケースもある (自然界の落ち葉と砂は水力発電の大敵!)
  • 導水設備 :水車に水を導くための設備(水圧管路など)
  • 電気設備  : 電気を得るための設備 (発電所、パワコンなど)
  • 放水路  : 取り入れた水を元の水路に戻すための設備

 

水車にも多くの種類があり「適材適所」流量や落差などの条件に応じ、適切な形式を選択することが必要です。

  • 戦後の9電力体制確立を機に電源の集中化が進み、いつしか忘れられた存在になったが、地球温暖化に対す る意識の高まりや東日本大震災による電力ひっ迫を契機に、再び脚光を浴びています
  • 現在は国内でおよそ600カ所が稼働。静岡や長野など 全国各地で、1世紀以上稼働を続けている発電所が存在

日本国内において既に稼働している出力1000kW未満の水力発電設備は、約600カ所、 出力約23万kWと推定、このほか固定価格買取の設備認定を受け稼働待ちとなっている案件が約220件、出力約5万8千kW存在する

• 稼働済み案件のうち、固定価格買取の対象となっているのは約220件、出力5万2千kW程度

• 固定価格買取対象が少ないのは、稼働済み案件の多くが稼働 後20年以上の経年設備であることに起因する。

小水力発電への注目が高まり、新規参入する事業者が 増加傾向、 その多くは、国の政策変更で太陽光発電に見切りをつけた事業者や新規参入してくる事業者の中には、水力の資源特性を理解せず、太陽光発電で見られる強引な開発手法を持ち込み、地域との摩擦を招く事例が増加しつつあります、地産地消型電源としての価値や小水力発電所の維持・管理には人手が不可欠で、集落から極端に離れた場所には立地しにくい 発電所の付近まで送電線(配電線)が来ていないと、立地が困難です。

小水力発電の開発ステップは何段階にも分かれており、 太陽光発電に比べて複雑で図面上だけの判断は不可能です

自分たちの目で現場を何度も確認する姿勢が大切です。

発電設備や取水・導水設備に多額の費用がかかるため、 事業の見極めは慎重に行う必要があります

権利関係は地域における合意形成が事業の成否を分けています。

小水力発電は自然界の葉っぱ(ゴミ)の侵入を止める除塵器の定期的な掃除だけでも24時間発電可能ですが

太陽光パネルと違って発電機内部の電気を起こすローターとステーターがあり絶え間なく回転しているのでベアリングや、防水シールが消耗していき、軸ブレや、発電機内への水漏れの原因となります。

発電機本体自体は定期のメンテナンスが欠かせません、大雨が影響して起きる濁流対策も考えなくてはいけません

弊社の、小水力発電ミライアクアには万が一の備えとして災害保険を用意しています。

↑ 濁流後の水路の様子

ミライアクアの詳しい内容はこちらから!