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小水力発電の取り組み事例

飯豊山系砂防事務所では、砂防堰堤を利用した新たな小水力発電(マイクロ水力発電)の取り組みとして、砂防堰堤の越流水の落下により発生するエネルギーを直接利用する滝用水車形式による発電設備を樋ノ沢第1号砂防堰堤に設置し、現地にてモニタリング調査を実施しています。

■現在の発電状況

発電量 W
水位 cm

※この監視カメラの画像と、発電量・水位情報の取得は現地にて発電した電力を利用しています。

※データは1時間おきに更新されます。

過去の発電状況

■なぜ小水力発電?

 再生可能エネルギーを活用した発電による「電力の地産地消」の取り組みが全国で注目される中、飯豊山系砂防事務所では「電力の地産地消」への新たな試みとして、砂防堰堤から流れる越流水の落下エネルギーを直接利用した発電設備の設置を全国で初めて行いました。

 本事例では流域監視カメラ等の防災情報機器の予備電源を想定して取り組んでいます。今後、発電施設の改良が進み、年間を通じて安定した電力の確保が可能となれば次のような活用、メリットが考えられます。

  • 商用電源の行き届かない地域におていカメラ・水位計等の防災情報観測機器の電源としての活用する。
  • 災害等の停電時における防災情報観測機器等の予備電源として活用する。

■樋ノ沢第1号砂防堰堤における発電設備の概要

小水力発電機設置状況模式図小水力発電機設置状況模式図小水力発電機設置状況模式図
発電機設置状況模式図
小水力発電機
発電機

 直径1m程度の水抜き暗渠に滝用水車式発電機を設置し、落差3.9mの流水を利用し発電しています。

 発電機の直上には、土砂及び流木などをはじき飛ばすように、くし状のガイド板を取り付けています。

有効落差 3.9m
水車直径 50cm
水車幅 46cm
ブレード枚数 20枚
最大発電量 350~370W

■モニタリング結果

  • 水位が上昇すると発電量の低下が見られます。原因としては越流流速の増加に伴い落下水が水車に作用しなくなっていることが考えられます。
  • 融雪出水後は、発電量が安定しています。
発電状況が良好な時の様子
発電状況が良好な時の様子
水位:約5cm / 発電量:350W
融雪により流水が飛び越している事例
融雪により流水が飛び越している事例
水位:約30cm / 発電量:0W
発電状況が良好な時の様子
発電状況が良好な時の様子
越流水が剥離している事例
越流水が剥離している事例
融雪期の平均発電量と日平均水位のグラフ

※本調査は現地で発電された電力によって行われていますが、発電量が低下している間も発電時に蓄電された電力によって継続してモニタリングが可能です。

■樋ノ沢第1号砂防堰堤緒元

小水力発電モニタリング調査を行っている場所
樋ノ沢第1砂防堰堤の所在地
堰堤高 8m
堰堤長 110m
流域面積 15.7km2
計画洪水流量 234m3/s