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マイクロ水力で都市発電を実現

多彩な方式、多様な地域で稼働する小水力

2012年7月19日(木)

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 前回は、水土里ネット那須野ヶ原の灌漑施設を利用した取り組みを詳しく紹介し、小水力発電の具体的なイメージに迫った。今回は、中小水力発電事業をリードする東京発電の取り組みについて、水道事業利用を主に紹介することで、都市部のマイクロ水力開発のイメージに迫る。さらに、全国で展開される様々な小水力の事例を概観する。

水道利用の都市発電を実現した東京発電

 東京発電は、東京電力系の発電事業者で、関東地方を中心に68カ所、計18万キロワットの水力発電の運転・維持管理を実施する。さらに、新規事業としてマイクロ発電部門を設置し、自治体の水道設備や農業用水路などを利用し、着実に実績上げている。特に水道事業関連は都市型の水力発電として注目される(資料1)。

水道の圧力を有効落差に見たてる

 水力発電の出力は、流水量と落差に比例する。地理的な高低差がなくとも、それに代わりうる圧力があれば、水力発電と同じ原理が利用できる。その原理を都市部の水道事業に応用した。

 南関東は、高低差が小さいために、ポンプで圧力を加えて水道を流している。この圧力の未利用分を活用して発電する。圧力残渣を落差に見立てるわけだ。とはいっても、圧力を利用した結果、配水に影響が出るのでは本末転倒になる。水道には圧力を調整する箇所がある。この調整機能を発電事業(回転エネルギーによる負荷)で代替することを同社は考えた。この方式だと、水道事業に影響を及ぼすことなく発電できる。圧力調整箇所の前後を配管でバイバスし、その中でマイクロ発電機を稼動させる。管内に横軸プロペラ、横軸フランシス水車を設置している。

 同社は、まず川崎市の水道局に提案し、協同作業で実現した。第1号は江ヶ崎水道局制御室に設置した。その後、川崎市の鷺沼配水所にも設置した(資料2)。水道設備の利用は、河川水や農業用水を利用する場合に比べて、浄化されている(ごみのない)分、運転は安定しやすい。しかし、一定の圧力と水量で流れる地点は少なく、設計は容易ではない。正しい設計の水車がつくと、運転は安定し維持管理が容易になる。川崎市との共同での取組みは評判を呼び、横浜市、千葉県、さいたま市に同種の発電所が展開されていった。

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「マイクロ水力で都市発電を実現」の著者

山家 公雄

山家 公雄(やまか・きみお)

エネルギー戦略研究所所長

日本政策投資銀行でエネルギー、環境などの融資・調査を担当。2009年からエネルギー戦略研究所で再生可能エネルギ-、スマートグリッドなどを研究。中立的なエネルギー・シンクタンクを心がけている。

※このプロフィールは、著者が日経ビジネスオンラインに記事を最後に執筆した時点のものです。

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