水の王国に小水力発電が広がる、地熱やバイオマスも導入開始 (1/2)



富山県は3000メートル級の山々を水源にして豊富な水量に恵まれている。
古くから稼働を続ける大規模な水力発電所に加えて、農業用水路などを活用した小水力発電の取り組みが活発に進む。
温泉の地熱を利用した植物工場や、地域の森林資源を生かしたバイオマス発電所も動き始めた。
[石田雅也，スマートジャパン]

　富山県が2014年度に策定した再生可能エネルギービジョンには、6つの重点プロジェクトが盛り込まれている。
その1番目が「水の王国とやま小水力発電導入促進プロジェクト」である。
2021年度までの8年間で20カ所以上に小水力発電を導入することを目標に掲げた。

　新しい小水力発電所の1つが2015年3月に運転を開始した「小摺戸（こすりど）発電所」である（図1）。
富山県の東部を流れる黒部川から引き込んだ長い用水路に建設した。
取水口から発電所までは600メートル以上もあり、その間を地中に埋設した水圧管路でつないでいる。

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図1　「小摺戸発電所」の建屋（上）、小水力発電設備の全体（下）。出典：国土交通省
　最大で毎秒8立方メートルの水を用水路から取り込み、6.3メートルある落差を生かして発電する。
発電能力は370kW（キロワット）で、年間の発電量は280万kWh（キロワット時）を見込んでいる。
一般家庭の使用量（年間3600kWh）に換算して780世帯分に相当する電力を供給することができる。

　同じ用水路の上流には、1920年代に運転を開始した大規模な水力発電所が3カ所にある。
「黒東（こくとう）第一・第二・第三発電所」で、いずれも時期は不明ながら途中で廃止になり、1993年に北陸電力が再開発した。
3カ所の発電能力を合計すると2万kWを超えて、年間の発電量は1億5000万kWhにも達する。
実に4万世帯分を上回る電力源になっている。

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図2　「ポンプ逆転水車」の外観。出典：ダイキン工業
　こうして大小の水力発電所が効率的に電力を供給する中で、さらに小規模な水力発電の取り組みもある。
空調メーカーのダイキン工業が環境省の事業の一環で実施したもので、エアコンのインバーター技術などを応用した「ポンプ逆転水車」を利用する（図2）。通常は水圧の調整に使うポンプを逆回転させて発電する仕組みだ。

　横幅がわずか93センチメートルのコンパクトな設計になっていて、狭い場所にも設置できる。実証実験の場所は富山県の西部にある南砺市（なんとし）の「森清（もりきよ）配水池」の水道設備を利用した。
水道管を流れる水の勢いでポンプ逆転水車を回転させて、水車の上部に搭載した発電機で電力を作ることができる（図3）。

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図3　「森清配水池」に導入した小水力発電システム。出典：ダイキン工業
　発電能力は15kWで、年間の発電量は10万kWhになる。一般家庭で27世帯分に相当する小さな規模だが、発電能力は最大で22kWまで高めることが可能だ。
ポンプには量産品を使うことができるため導入コストが安く済み、小水力発電で課題になる採算性の面でも有利である。
同じシステムを使った実証実験は福島県の相馬市でも2015年7月から始まっている。

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スマートジャパン
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