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エネルギー新時代


新エネルギーはやわかり

中小水力発電-微小な水の力で発電

1.発電の仕組み

水力発電とは、高いところから低いところへ流れ落ちる水の力(位置エネルギー)でタービンを回して発電機を起動させる発電方式です。

水力発電の水源には、河川、渓流から農業用水、上下水道、工場内水(排水や循環水)などがあります。

2.中小水力発電の種類

新エネ法(新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法)では、水路式(河川の上流うに低いせきを設けて水を取り入れ、落差のある地点まで水路によって水を導く方式)で出力1,000kW以下の水力発電が新エネルギーに位置づけられ、NEDOの「マイクロ水力発電導入ガイドブック」では10,000kW以下の水力発電を中小水力発電と定義しています。

中小水力発電で利用する水の種類には以下のようなものがあります。

【渓流水】

渓流を直接利用したり、渓流を流れる水の一部を導水して利用します。

【農業用水】

水田に水を供給する農業用水路を利用します。

【上下水道】

上水では、取水場から浄水場までの間、また浄水場から排水場までの間の送水管路には落差があり、その落差で落下する水を利用します。また、下水でも、最終処理施設から河川・海域へ放流される間の落差で落下する水を利用します。

【工場内水】

工場からの排水が河川などに放水される際の落差で落下する水を利用します。

3.メリットとデメリット

中小水力発電には主に以下のようなメリット、デメリットがあります。

【メリット】

  • ダムや大規模な水源を必要とせず、装置が比較的小さいため小さな水源でも発電が可能です。
  • 発電時にCO2(二酸化炭素)などを排出しないので、環境への負荷が極めて少なくなります。
  • 大型水力発電に比べて生態系への影響の心配が小さくなります。

【デメリット】

  • 規模が小さいために工事全体に占める設備費用の割合が高くなり、発電コストが高くなります。
  • 土砂やごみによる発電低下を防ぐメンテナンスが必要になります。

4.現状と今後の課題

RPS(新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法)の認定設備として、2009年11月末時点で465件、202MWの小水力発電設備(1,000Kw未満の小水力発電)があります(RPS法ホームページ)。

発電コストが割高になるため、その削減のために発電効率の向上、イニシャルコストの削減が重要になります。水車や発電機の高効率化を図かることにより発電効率を向上させる、設備の標準化を図ることでイニシャルコストを削減することなどがあげられます。

また、安定的な発電をするために、水量の確保も重要です。そのためには取水口の目詰まり(土砂やごみによる)を防ぐメンテナンスも必要です。

掲載日:2012年1月16日


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