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» 2014年06月10日 09時00分 UPDATE

エネルギー列島2014年版(9)栃木:大きなダムから小さな川まで、水力発電の適地は逃さない

栃木県は小水力発電の導入に積極的に取り組んでいる県の1つだ。県営のダムでは事業者に委託して発電設備を運営する「ESCO事業」を拡大する一方、小さな農業用水路には県が支援して発電設備を導入する。豊富な水資源を活用する新しい手法で小水力発電を展開していく。

[石田雅也,スマートジャパン]

 栃木県では北部を中心に小水力発電の可能性が大きく広がっている(図1)。観光地で有名な日光市が代表的な例で、小水力発電で年間に1000万kWhを超える電力を供給することができる。日光市の総世帯数(3万3000世帯)の10分の1以上をカバーできる発電量になる。

図1 栃木県の小水力発電の利用可能量。出典:栃木県環境森林部

 豊富にある水力エネルギーを電力に転換するために、自治体が新しい手法を活用して小水力発電の導入を推進中だ。その1つが事業者と連携した「ESCO事業」である。ESCO(Energy Service Company)事業はエネルギーコストの削減を事業者が保証するサービスで、栃木県では全国で初めてダムに適用した。

 県内には一級河川だけでも35カ所にダムがあって、そのうち15カ所が県営だ。それぞれのダムでは大量の電力を使う必要があるために多額の電気料金を支払っている。例えばESCO事業を最初に導入した「寺山ダム」では年間に約300万円の電気料金がかかる。このコストをESCO事業で削減する(図2)。

図2 栃木県が実施する「ダムESCO事業」の収支構造。出典:栃木県県土整備部

 一方で事業者は水力発電による売電収入を得て、ダムの電気料金などを負担しても十分に利益を出すことができる。これが栃木県の「ダムESCO事業」である。最初の適用対象になった寺山ダムではESCO事業者の日本工営を委託先に選んで、2013年9月に事業を開始した。

 ダムから下流の利水のために放流している水力を生かして190kWの電力を供給する。年間の発電量は60万kWhを見込んでいて、事業者の売電収入は約2000万円になる。合わせてダムの管理施設に高効率の空調機やLED照明を導入して電力の使用量を削減した(図3)。

図3 「寺山ダム」に設置した小水力発電設備とシステム構成。出典:日本工営

 通常のESCO事業では委託料が発生するが、寺山ダムの場合は事業者の利益が確実に見込めるために委託料は発生しない。栃木県は年間に約300万円かかっていた電気料金を丸ごと節約可能になった。ESCO事業の契約期間は18年間で、合計すると5000万円以上のコストを削減できることになる。

 寺山ダムのESCO事業が効果を上げていることから、続いて北部の那須塩原市にある「塩原ダム」でも同様の事業を委託する。公募の結果、寺山ダムと同じ日本工営を事業者に選定して、2014年度中に小水力発電によるESCO事業を開始する予定だ。

 ダムのほかに河川を対象にした小水力発電のプロジェクトも始まっている。県が選んだ15カ所の候補地で事業者を募集したところ、12カ所で発電事業者が決定した。小水力発電のポテンシャルが大きい日光市で9カ所、隣接する鹿沼市でも3カ所で発電事業を実施する(図4)。

図4 「河川活用発電サポート事業」による小水力発電の候補地。出典:栃木県環境森林部

 12カ所の発電設備を合計すると、年間の発電量は2400万kWhになる見込みだ。一般家庭で約6700世帯分の電力使用量に相当する。これだけで日光市と鹿沼市を合わせた総世帯数(約6万9000世帯)の1割近くに電力を供給することが可能になる。

 さらに栃木県の小水力発電は農業用水路にまで広がる。国の指定を受けて推進する「栃木発再生可能エネルギービジネスモデル創造特区」で、3つの市と町にある100カ所以上の候補地を対象に小水力発電設備を展開する構想だ(図5)。落差が低い用水路に適した発電設備を数多く導入して発電量を増やす試みである。

図5 「栃木発再生可能エネルギービジネスモデル創造特区」の実施地域と小水力発電のイメージ。出典:栃木県農政部

 このプロジェクトでユニークな点は、同じ用水路の複数の地点に発電設備を設置して導入箇所を拡大することにある。そのために落差が2メートル以下でも発電できる設備を調達する。2014年度から10億円を投じて、合計1000kWの発電設備を導入する計画だ。すべての設備が運転を開始すると、年間の発電量は700万kWhになる。

 最近では小水力発電に続いて、太陽光発電の導入も進んできた(図6)。今後は山間部を中心に地熱発電やバイオマス発電の期待も大きく、再生可能エネルギーの地産地消が県内全域に広がっていく。

図6 固定価格買取制度の認定設備(2013年12月末時点)

*電子ブックレット「エネルギー列島2014年版 −関東・甲信越編 Part1−」をダウンロード

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