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小水力発電の導入手順

小水力の導入手順は候補地を探し,導入目的を明確にすることから 始まります。

出力の大小にかかわらず 水力発電の出力を求める 方程式は同一 ポイントは

「水量」と「落差」です。

〇クリーンな発電機

・二酸化炭素を排出しない 純国産の再生可能エネルギーで環境に貢献

小水力発電はCO2排出量が最も少ないエネルギーなので製造工業でも注目されています。

〇ローコスト クリーン

環境貢献 得られる未利用エネルギーに 見合う,建設コストへダウン 関連産業 の振興

水路に設置出来るシステムなので大掛かりな土木工事を必要とせずコストダウンに貢献します。

〇初めて、小水力発電を検討する場合の注意点

「よい水があるけれどマイクロ水力発電ができるの?」 「何から始めればいいの?」と漠然と考えている方に

・売電収益を第一の目的にする場合、現場の近くに電柱は有りますか?

小水力発電機で売電を検討している場合は山間部でも商用電源が通っている

エリアでないと系統連系出来ません

河川の水利権の把握、各河川には権利があります。

水利権者の許可が必要です(地方自治体や、地域の水利組合等)

事業主体について

  • 一般的には河川、農業用水、上下水道等の水種を管理等している団体等が考えられます。
  • しかしそれらに限らず民間企業等でも可能です (工業排水等を利用した発電方法)
  • さらに行政や地域住民,企業等が連携して検討し役割分担を行うことで進むケースもあり得ますので、はじめは幅広い範囲で検討してみることもよいと思います

 

〇候補地探しについて

  •  水力発電のポテンシャルは水量と落差で決まります 水の量が大きく、

下流に大きな落差(勾配)で流れていくほど大きな発電量が見込まれます。

落差は2mあるが、平均流量は毎秒50ℓや、流量は毎秒100ℓ以上あるが、

落差が殆ど取ることが出来ない場所も現場を見せてもらった中では多くありました。

流量と落差のバランスは発電機の性能曲線図(選定図)で把握できます。

・売電を主な目的にしている場合は、適地に電柱(商用電源)があることの確認も必要です。

(設置場所が電柱から40m以内の範囲)

  • 小水力発電事業の専門家に委託しなくても自分で簡易調査が可能であり、

導入可能性の大まかな目安をつかむことができます。

【どこに】 水が流れている状況によって 発電ポテンシャルが 潜んでいる地点が変わります。

 

【用水路や河川の場合】

落差:落差工、急流量の場合は上流の水 面と下流の水面の高低差が該当します。

勾配のある水路や、河川は, 勾配の始点から終点までの高低差 が該当します。

流量:当該水路を流れる水の量が該当します。

【水を管路で送水している場合】

排水設備の途中にバイパス管を設ける場合は

既設の設備に影響が出ないように止水弁など設計しなければならない

管路の末端箇所の放水箇所に設置出来る場合はそこを利用し、既存の設備に影響が出ないように

することも大切です

【湧水などの場合】

噴水量の確認、湧き水のルート(水路に流れているのか)有効落差の確認

発電機等機器を取り付けれる場所は有るのか

○ 流量資料(測定データ)があればそれがりようできます。

(長い期間のデータで あるほど信頼性は向上します)

○ 資料がない場合は現地で測定する必要があります。

○ 簡易に流量を測定する方法 うき(落ち葉等浮かぶ物)を流して流速を計り、

流路断面と掛け合わせることで、その瞬間の流量を知ることができます。

ただし、水深が浅い場合は誤差が大 きくなるので注意が必要です。

○ 季節あるいは時間によって流量の変動が大きくなるような場合は、

水車選定に 大きな影響を及ぼしますので慎重に調査する必要があります。

 

落差は取水口(上流)水面の高さと放水口(下流)水面の高さの「差」を指しま す。

○ 水流が取水口から放水口を出るまでの間に 摩擦や屈曲、断面変化により損失水頭(落差) が発生しますが落差から損失落差を引いた 物を「有効落差」といいます。(※損失水頭は場合に より変化しますが概算平均で5~30%ほど減少します)

○ 落差は,図面や水準測量などにより測定できます。

損失落差(水頭)は計算により算出します。

○ 水道発電のように圧力管路で送水している場合は水車設置位置近傍で水圧を測定すればその値が有効落差になります。

 

発電のポテンシャルは、その地点を流れる水の 『流量』と『落差』で 決まります

P = 9.8 × Q × H × η

ここで P : 発電できる電力で単位は[kW]

9.8 : 定数(重力加速度)

Q : 水車を通過する流量で,単位は[m3/s]

H : 有効落差 H (上下流水面の高低差から機器損失等を 差し引いた落差)で単位は[m]

η : 水車と発電機の総合効率で通常は 0.5~0.7 程度

発電ポテンシャルを掴むことで、導入目的を定める

利益追求、街おこし等

弊社では、初めて小水力導入を検討されている方にも、設置条件等を詳しくお聞きし

最適な設置案を提案させていただきます。

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