第34回 夏季研修会論文集 2013/07/20

再生可能エネルギーの牽引役としての「小型水力発電」を考える
比賀江克之* 藤本栄之助*住友商事㈱元インドネシア駐在員

現在大東文化大学講師

再生可能エネルギーの可能性を探る
おととしの震災・原発事故以来、どのようにして有効で効率の良い、安全な電力を確保するかということが我が国に課せられた喫緊のテーマとなった。経済原則に合わない、非効率な発電であっては、いくら環境にやさしいといってもなかなか選択し難い。
しかし、技術の進歩によって、それまで非常に高いコストがかかるとされていたものでも、太陽光発電にみられるように、大量生産をすることによってどんどんコストが安くなってきたものもある。それでも、まだまだ太陽光発電のコストは高いといってよいだろう。同じ太陽を利用するものでも、太陽熱を利用して２階の屋根に設置した貯湯槽でお風呂のお湯を沸かすなどというものはずいぶん前から実用化されている。これも太陽エネルギーの一利用方法であることは間違いない。
それでは風力はどうだろうか。風力は、いつも安定した風力を利用できるという保証がないということが一番の問題である。風力発電の二番目の問題は大きな風車が回っているときに、なんともいえない騒音が起こることである。近隣の住民の健康被害にまで発展しかねない。３年前に中国の内モンゴル自治区に行ったときに、広大な草原に数え切れないほどの風車が回っているのを見て驚いた記憶がある。あのような立地であれば、騒音で近隣住民に迷惑をかけることもあるまい。牛や羊が文句を言うこともない。蛇足ではあるが、あの風車のせいで、期待していたようなモンゴルの草原とは程遠い景色であったことも事実である。我が国では常に安定した風力を受けるには、陸上ではなかなか困難である。そのため洋上風力発電所の方向で研究が推進されているが、いかに安く建設することができるかが課題である。
もうひとつの可能性が地熱を利用した発電である。我が国は世界有数の地熱資源を有している国の一つである。
（注：各国の地熱資源量を見ると、世界最大規模の地熱地帯・ザ・ガイザーズ
地熱地帯をもつアメリカが第１位（3,900 万 kW）、多くの火山島からなるインドネシアが第２位、次いで日本は世界第 3 位（2,300 万 kW）に位置している）。日本の地熱は温泉と（2,700 万 kW）いう形で国民に広く利用されているが、これを発電に使うとなると、環境問題をはじめとする諸問題が顕在化する。特に火山がある地帯はそのほとんどが国立公園に属している。また、温泉業者からは、発電などに使われたら自分たちの所有する温泉の湯量が乏しくなるのではないかという反論もありそうだ。そのような事情もあり、地熱発電はあまり活発には行われていない。しかし、汲み上げた温水蒸気を再び地中に戻すことによってエネルギーのリサイクルをするという研究も進んでおり、実用化に向け国立公園を管理する環境省との話合いも行われているということである。
（注：九州の八丁原地熱発電所は、風光明媚な阿蘇くじゅう国立公園特別地域の一画にある国内最大規模の地熱発電所である。また、鹿児島県の霧島温泉郷にある霧島国際ホテルでは、既存の３本の温泉井を活用して地中 70〜300m から地熱蒸気を取り込み、媒体イソペンタンを介してタービンを駆動させて発電している。媒体にイソペンタンを使用した事例としては国内初）。
自然を破壊しないで水力発電はできるか再生可能エネルギーのなかで、一番伝統的、かつ最大のものは水力発電である。我が国は水資源の豊富さにおいても世界有数の国である。しかも、せまい国土のなかに３，０００メートル級の急峻な山がたくさんある。水力発電の電力では発電能力、容量をどういうかたちで最大化できるかというと水量と落差の積で決まる。したがって水の量が多くて、落差が大きい場所で発電をするのが一番効率的な発電を可能ならしめる方法である。
この資料に書いたとおり、日本で過去、大型の水力発電ダムがいくつもつくられた。しかし、全部ではないにしても、かなりの数のダムで建設後１０年、２０年と経つうちに、急な水の流れが川底の砂を削り、ダムの底に土砂が溜まり貯水量が減ってしまうということが起きている。その点から言うとダムは大きければ大きいほどよいわけであるが、当然ながら大型ダムをつくるデメリットは存在する。大きなダムをつくればそれだけ水没地域が増えるのである。森林がそれだ
け水没し、住民が立ち退きを迫られる。
皆さんは尾瀬に行かれたことがあると思うが、かつてあれだけ広い場所がダムになって水の底に沈むという計画があった。ダムが建設されていれば、相当量の発電が可能であり、いろいろな意味での水資源の利用も可能であったはずである。しかし、計画が頓挫してしまうようなダム建設反対運動が起こった。いまや尾瀬に発電所を作ろうというようなことを考えているような人は東京電力のなかにも、地元自治体の人たちのなかにもほとんどいないだろう。いまもって東京電力が尾瀬の相当部分の管理をしているのであるが、あれだけの自然が残されたことは喜ばしいことである。
我が国で水力発電用の大型ダムを建設することは現実的にはもう無理であるといっても過言ではないように思う。諸外国でも、インドのナルマダ渓谷の大きな水系を使って大規模な水力発電所を建設するというプロジェクトがあり、世界銀行のお金を使って開発が進み、充分な環境影響評価も済んだ。しかし、ここでも国際社会を巻き込んだ激しい反対運動が起こり、結局、世界銀行が１９９３年に支援を打ち切り、日本政府もこれに従ってＯＤＡ支援を打ち切ったという経緯がある。その後はインドが独自の資金で開発を続けているそうだ。インドネシアでも大小、同様の問題が起きた。
私（比賀江克之）が直接関与したスマトラのアサハンプロジェクト（水力発電所とアルミ精錬工場の複合プロジェクト）は幸い、海抜９００メートルのところに天然の超大型ダムがあるというものであった。超大型ダムというのは琵琶湖の２倍の面積を有するトバ湖という、火山爆発でできた火口湖に水が貯まったものである。周囲に降った雨が全部そこに入ってくる。また、さらに好都合なのは河川、つまり出口が一本しかないことである。
それがアサハン河という河である。
９００メートルの落差の間の一番効率の良い場所２か所に発電所を建設した。この例などは非常に好都合な地形のおかげで自然破壊を最小でとどめられたという稀有なケースである。ダムがてっぺんにあるわけであるから、さきほどの話のように土砂の弊害で貯水湖が埋まってしまうということがほとんどない。厳密に言うと、トバ湖のすぐ下に調整ダムというものを設け、あまりたくさん放水すると水位が下がりすぎることになるので、ここでトバ湖の水位の調整を行っている。
水力式小水力発電という方法をどうにかして実現できないだろうか
それでは、いまの日本でできる水力発電といったらどのようなものが考えられるのだろうか。
大型の水力発電はダムを建設しなければならないため、環境破壊をともなうことから難しい。それでは小型の水力発電というものをやればよいのである。小型の水力発電では、よく郊外に行ったときに見かける、水路式の発電所というものがある。あれにはダムがない。
（注：水路式小水力発電。河川の水を取水口から水路を経て発電所真上のタンクまで導き、比較的ゆるやかな水路で水を下流に導き、河川の勾配による自然の落差を利用して発電する方式）。河川の上流から水を引いてきて、ベンストック（水圧鉄管）という水路を通して、数十メートル下に持ってきたところに水車発電機を置き、発電するものである。こうすると本来の河川で流れていた水を有効活用することができる。しかも落差を利用できるのであるから効率的である。ただし、ダムがないために、せいぜい毎時１０００キロワット未満の発電量でしかない。それでも１０００軒くらいの家庭への電力供給は可能なのではないだろうか。こういう小水力発電の適地が日本にはまだまだたくさんある。無駄に流れている水を電力に変えるというのは環境に優しい再生可能エネルギーとして注目に値すると思う。童謡の「森の水車」ではないが、水車のさきに発電機をつけ、各家庭で発電をすれば自分の家の電力くらいは賄えるだろう。落差が利用できないので、そんなに大容量の発電は無理だとしても、小川の水は必ず下流に流れるわけであるから、その途中の何箇所かで発電をすることが可能である。無駄なく水資源が利用できるという意味から、送電コストが節約できるという意味から、実現可能性がどれくらいあるのかを専門家を中心に本格的に検討されてもよい、夢のある話ではないだろうか。
なお、２０１３年４月２５日日本経済新聞夕刊に、再生可能エネルギーの新たなけん引役として小型水力発電プロジェクトが国内で相次ぎ動き出すという記事がでていた。
日本政策投資銀
行は４月２６日、鹿児島県で小型水力発電所の建設を計画する企業に初めて融資する。標準家庭で１０００世帯程度の電力をまかなえる小水力は国内で数多くの建設候補地があり、再生エネの全量買い取り制度導入で投資回収が容易になった。
政投銀を皮切りに金融機関の融資が今後増える見通しであるということである。
参考資料：
小型水力発電を考える−再生可能エネルギーの牽引役（比賀江克之、２０１３年４月２８日）

2013 年４月２５日付日経新聞夕刊に「小型水力発電 普及へ」という記事が出ていた。再生可能エネルギーの新たなけん引役として小型水力発電プロジェクトが注目されている。標準
家庭で１０００所帯程度の電力をまかなえる小水力は国内で多数の建設候補地が存在する。小水力は、河川などを流れる水を水路に取り込み落下させ、数十メートル程度の落差を利用してその水圧でタービンを回して発電する。ダムなど大規模な開発が必要でなく、環境への影響もほとんどないとの利点がある。
大型ダムは、周辺の大規模な地域の森林などの環境を破壊してきた。インドのナルマダダムやインドネシア各地のダム建設で住民の反対運動が生じた。わが国でも過去、多くのダムが建設されたが、急峻な河川の土砂の流入でダムの貯水量が半減し発電容量が減少してしまった。
住み慣れた村落が水没し移住を余儀なくされた住民の犠牲の上に環境を破壊して建設された大型ダムの発電量が半減するような事態を迎え、日本の水力発電ダムは、効率と環境問題を考慮して新規に建設されることはなくなった。
今後新設の中心となる発電能力１０００キロワット未満の小水力は、国内の合計発電能力が約２０万キロワットと太陽光（約６６０万キロワット）に比べ非常に少なかったが、買い取り制度導入で事業化が容易になった。小水力の買い取り価格は発電能力２００〜１０００キロワットで１キロワット時当たり３０．４５円に設定され、単純計算で１０年以内に投資回収できる。金融機関は買い取り制度への申請手続きが比較的容易なメガソーラー（大規模太陽光発電所）に積極的に関わってきたが、小水力発電への融資も加速しそうなのは喜ばしいことだ。
風力発電は風が吹かないと発電できないという致命的な欠陥があり、加えて風車の回転による騒音などの問題もある。そのため陸上ではなく、安定した風力が期待できる洋上風力発電が進められているが、洋上では建設コストが高くなるという難点がる。太陽光発電パネルの価格が低下したことで新築住宅の屋根にパネルを設置することは以前より安くなった。しかし大規模な太陽光発電を行うには広い敷地が必要である。それに引き替え小水力発電は、発電設備の利用率が６０%程度と非常に高いことが最大の利点で、風力発電（約２０％）や太陽光発電（約１２%）と比べて安定した電力源として効率よく利用できる。小水力発電は昨年７月に始まった再生可能エネルギーの全量買い取り制度の対象になっており、発電能力に応じて１キロワッ
ト時当たり２５．２〜３５．７円の買い取り価格が設定されている。太陽光発電は同３７．８〜３８円で、風力発電は基本的に２３．１円に設定されている。
上以