水力発電所を改修、3次元解析で発電量40万kWhアップ：自然エネルギー

北海道電力はダム式小水力発電所の水車を改修し、出力の増強を図った。3次元解析を活用し、水車部品を最適なものに交換することで、落差や流量を変更せずに最大出力を増加させた。

[長町基，スマートジャパン]

　北海道電力は、北海道新ひだか町にあるダム式水力発電所「静内発電所」の水車を改修し、出力の増強を図った。これまで利用していた立軸カプラン水車（2台）の水車ランナー羽根を交換したことで、最大出力が700kW増加し、4万6700kWとなった。

「静内発電所」の全景　出典：北海道電力

「静内発電所」で採用した新型の水車ランナー羽根　出典：北海道電力

　今回の取り替え工事では、水車内の水の流れについて「3次元流れ解析」というシミュレーションを実施し、高効率な水車ランナー羽根に交換した。水車ランナー羽根は水車の主要部品で、水の力により回転し、水の流れを調整する。今回、羽根の形状と、水の流れや圧力を解析。羽根の形状、厚さ、角度が適正化されたことで効率が向上した。エネルギーの損失も少なくなり、落差や流量を変更することなく、最大出力を増加させることが可能となった。

　最大出力の増加により、静内発電所の発電電力量は年間約40万kWh増加すると想定しており、年間256t程度のCO2排出量削減効果も見込んでいる。

　北海道電力の高効率な水車ランナー採用による最大出力の増加は、層雲峡、豊平峡、真勲別、比羅夫、富村、春別の各発電所に次いで7例目となる。今後、他の水力発電所についても、同様の取り組みを進める方針だ。

　なお、北海道電力は電気事業法の規定に基づき、「発電事業変更届出書」を経済産業大臣へ届出している。