(財)日本水土総合研究所
農村の自然エネルギー活用フォーラム in 金沢〜小水力発電の概要と導入事例〜
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2012年 9月19日
日本小水力発電株式会社 金田剛一

1. 小水力発電の概要(1)発電出力・年間発電電力量■ 発電出力取水位● 発電出力は、落差（高さ）と流量で決まります。
発電出力(kW）＝9.8×落差(m)×流量（m3/s）×効率

流量（効率：水車効率×発電機効率、65〜85％程度）

例）落差10m、流量1.0m3/s、効率70%の場合
発電出力(kW)＝9.8×10(m)×1.0m3/s×0.7≒70(kW)

落差水車放水位■ 年間発電電力量● 年間発電電力量は、発電出力と設備利用率（50〜90％）で決まります。
年間発電電力量(kWh)＝発電出力（kW）×24(時間) × 365 (日) ×設備利用率例）発電出力70kW、設備利用率90%の場合
発電電力量(kWh)＝70(kW)×24(時間)×365(日)×0.9≒550,000(kWh)● 小水力発電は、太陽光、風力発電と比較して年間発電電力量が多いのが特徴です。
例）山梨県北杜市の場合
・六カ村堰小水力発電所：発電出力 320kW、年間発電電力量 240万kWh(2011年度実績）
・北杜市太陽光発電所 ：発電出力 2,000kW、年間発電電力量 220万kWh(計画値)(2)設備概要■ 設備の構成は、設置場所や条件等により大きく異なります。
■ 設備は、大きく土木設備、水車発電機器、送電設備に分けられます。
● 土木設備は、取水設備、ヘッドタンク、除塵設備、水圧管、放水路など● 水車発電機器は、水車、発電機、配電盤など● 送電設備は、送変電機器、送電線路など

水力発電設備の全体
配電線
取水設備

水車発電機器

ヘッドタンク

水圧管
余水路

河川（用水路）

発電所

放水路

水車

発電機

変圧器
配電盤

(3)小水力発電用の水車■ 水車には、落差や流量の違いにより、様々な種類があります。
■ 導入地点の落差や流量に合せ、最も適した水車を選定します。
● 農業用水路は、フランシス水車、カプラン水車などがお勧め● 下掛け水車、上掛け水車、らせん水車は、見栄えは良いが、経済性は期待できない。

衝動水車

反動水車

重力水車

速度のエネルギー利用

圧力のエネルギー利用

水の重さを利用

高落差用

中落差用

中落差用

低落差用

ペルトン水車クロスフロー水車フランシス水車

カプラン水車

超低落差用
下掛け水車

上掛け水車

らせん水車

２. 小水力の開発のポイント■ 落差、流量ができるだけ多い地点を発掘（最重要ポイント）● 容量規模が大きくなるほど経済性は向上する● 少なくとも出力規模で50kW以上（できれば100kW以上)、落差は３ｍ以上■ 補助・支援制度の利用● 各種補助・支援制度とＦＩＴ制度の併用で経済性を向上■ 工事費削減の工夫、努力● 各種コストダウン施策の実施● ただし、安易なアプローチは危険。必ず専門家の参画が必要■ 法的手続きの難易度の見極めも大事● 法的規制、特に河川法に注意。特に一級河川から取水の場合、手続きが非常に困難● 現在、河川法の手続きの簡素化が進行中（今後の動向に注視）３. 導入事例の紹介(主に農業用水路）
都留市家中川市民水力発電所・元気くん１号

開放形下掛け水車（山梨県都留市）●環境省主催のストップ温暖化「一村一品」大作戦で金賞受賞●新エネルギー財団会長賞受賞

2006年4月運開（完成2005年10月）
設 備：開放形下掛水車（ドイツ、ハイドロワット社）
永久磁石式同期発電機＋インバータ
永久磁石式同期発電機＋インバタ
運 用：市役所の電源設備に連系
高圧連系・逆潮流あり
出 力：20kW
落 差：2.0m
流 量：2.0m3/s

都留市家中川市民水力発電所（山梨県都留市）
元気くん２号

元気くん３号

開放形上掛け水車

らせん水車

2010年5月運開
設 備：開放形上掛水車、誘導発電機（ドイツ、ハイドロワット社）
運 用：市役所の電源設備に連系
高圧連系・逆潮流あり
出 力：19ｋW
落 差：3.5m
流 量：0.99m3/s/2012年3月 運開
設 備：らせん水車、誘導発電機（㈱イズミ経由、ドイツ・リハート社）
運 用：市役所の電源設備に連系
高圧連系・逆潮流あり
出 力：7.3kW
落 差：1.0m
流 量：0.99m3/s

山一産業水力発電所（山梨県富士吉田市）

フランシス水車2004年7月運開設

備：フランシス水車、誘導発電機（チェコ、マーベル社）
運 用：スポーツクラブ電源設備に連系
高圧連系・逆潮流あり
出 力：132kW
落 差：16.2m
流 量：1.0m3/s
事業主：山一産業

村山六ヶ村堰水力発電所

フランシス水車（山梨県北杜市）

2007年3月運開設

備：フランシス水車、誘導発電機（チェコ、マーベル社）
運 用：浄水場の電源設備に連系
高圧連系・逆潮流あり
出 力：320kW
落 差：77.5m
流 量：0.5m3/s
事業主：北杜市

常西用水公園水力発電所（富山県富山市）

明治百年記念公園水力発電所(岩手県八幡平市）

開放形上掛け水車

開放形上掛け水車2012年3月 運開設 備：開放形下掛水車（ドイツ、ハイドロワット社）
永久磁石式同期発電機＋インバータ
運 用：全量売電、低圧連系・逆潮流あり
出 力：9.9kW
落 差：2.0m
流 量：0.8m3/s
事業主：富山市

2011年10月8日 運開
設 備：開放形下掛水車、誘導発電機（ドイツ、ハイドロワット社）
運 用：全量売電、低圧連系・逆潮流あり
出 力：9.9kW
落 差：2.0m
流 量：0.8m3/s
事業主：八幡平市

東新町公民館水力発電所（富山県富山市）

S形チューブラ水車(カプラン水車)
2012年3月 運開
設 備：S形チューブラ水車、誘導発電機（チェコ、マーベル社）
運 用：全量売電、高圧連系・逆潮流あり
出 力：88kW
落 差：4.48m
流 量：2.5m3/s
事業主：富山市

４. 導入事例の紹介
最後に当社のご紹介を少し・・・・

会社概要■名
称 ：日本小水力発電株式会社■ 代 表 者 ：平田 達■設立 ：平成14年 1月■ 所 在 地 ：山梨県北杜市大泉町谷戸3905■ 資 本 金 ：100,000,000円■ 事業内容：小水力発電コンサルティング
設計・施工・販売・アフターサービス

提携会社■ マーベル社(チェコ共和国）■ 小水力用水車の世界トップメーカーのひとつ■ ペルトン水車、フランシス水車、クロスフロー水車、カプラン水車■ ハイドロワット社(ドイツ）■ 開放形水車のトップメーカー■ 開放形下掛け水車、開放形上掛け水車

マーベル社

水車のご紹介■ 50kW〜30,000kWまでのあらゆる領域（落差、流量）をフルカバー（ペルトン水車、フランシス水車、クロスフロー水車、カプラン水車）■ 完成度、品質、性能(効率)は世界のトップクラス■ 過去20年間に、約400台の水車を世界中に納入

カプラン水車フランシス水車

ペルトン水車クロスフロー水車マーベル社

カプラン水車のご紹介■ MAVEL社は、特に低落差向けのカプラン水車が得意（納入実績の約60％）

会社概要■ ５機種のラインアップで、あらゆる設置条件に対応可能

ピット形

バルブ形Ｓ形チューブラ

Ｚ形チューブラ立軸形

ご清聴ありがとうございました〜皆様のご発展とご活躍を祈っております〜

ＥＮＤ
会場の展示スペースにて、水車のパンフレットなどを会場の展示スペスにて 水車のパンフレットなどをお配りしておりますので、是非お立ち寄りください。

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