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小水力発電で全国1位をキープ、農業用水路や砂防ダムでも水車を回す：エネルギー列島2014年版（16）長野

2050年までに再生可能エネルギーを900MWまで拡大する計画の長野県では、太陽光・小水力・バイオマスの3本立てで導入量を増やしていく。特に小水力発電は全国1位の導入量を誇り、2050年には発電量で太陽光を上回る見込みだ。国や県、村と民間企業も連携して水力資源の活用に取り組む。

» 2014年07月29日 09時00分公開

[石田雅也，スマートジャパン]

　長野県内には大小を合わせて200カ所に迫る数の水力発電設備が稼働していて、発電能力を合計すると160万kWを超えている。東京・中部・関西の3電力会社と長野県の企業局が運営する水力発電所が大半を占める。この膨大な規模の水力発電に加えて、新たに太陽光・小水力・バイオマスによる発電設備を2050年に向けて拡大させる計画を推進中だ（図1）。

図1　再生可能エネルギーの導入目標。出典：長野県環境部

　計画通りに進むと、2030年には既存の水力発電と新規の再生可能エネルギーだけで県内の電力需要を100％カバーすることができる。さらに2050年には太陽光・小水力・バイオマスを合わせて90万kW（＝900MW）の規模に拡大して、需要を大幅に上回る供給力を火力にも原子力にも依存しない形で実現する狙いだ。

　2050年の時点では太陽光が60万kW、小水力が14万kW、バイオマスが11万kWの順になる。このうち小水力発電の設備利用率（発電能力に対する実際の発電量）は標準で60％を超えて太陽光発電の5倍以上になることから、発電量では小水力が最大の電力源になる可能性が大きい。

　長野県の中部を流れる梓川（あずさがわ）の川岸では、国営の農業用水路を活用した「中信平（ちゅうしんだいら）小水力発電所」が2013年6月から稼働している。梓川から周辺の田んぼに水を供給するための用水路に取水口を設けて、そこから取り入れた水流で発電する仕組みだ（図2）。

図2　「中信平小水力発電所」の全体。出典：農林水産省関東農政局

　農業用水路は傾斜が緩やかなために、水流の落差は小さい。そこで取水口から下流の発電所までの距離を長くとって、7.3メートルの落差を作り出した。さらに「S型チューブラ水車」と呼ぶタイプの水車発電機を採用して、水流の落差を生かしやすい構造の設備にした（図3）。

　こうして水車発電機の中を毎秒11立方メートルにのぼる水が流れて、499kWの電力を作ることができる。年間の発電量は340万kWhになり、一般家庭で950世帯分の電力使用量に相当する。発電した電力は中部電力に売電して、農業用水路の設備維持費の軽減に役立てる狙いだ。

図3　「中信平小水力発電所」の設備（上）、水車発電機（下）。出典：農林水産省関東農政局

　長野県内には県営の水力発電所が14カ所にある。治水用に造ったダムの水流を生かしたものが多く、1979年に運転を開始した「奥裾花（おくすそはな）発電所」もダムの直下に設置した水力発電所の1つだ。落差53メートルの水流で1700kWの電力を供給する能力がある。

　この発電所の隣に「奥裾花第二発電所」を新設する計画が進んでいる（図4）。既設の取水管を利用する方法で980kWの発電が可能になる想定だ。年間の発電量は557万kWhになり、売電収入は1億6100万円を見込んでいる。

　発電所の維持管理に年間で6900万円かかるため、想定する収益は9200万円である。固定価格買取制度を適用できる20年間の累計では18億4000万円の収益を得られる見通しだ。建設費の7億7000万円を差し引いても、20年間に10億円以上の利益を稼ぎ出すことができる。長野県にとっては貴重な収入源になる。