事業案内

小水力発電

高効率・低コストのクロスフロー水車

（令和5年2月特許取得 第7222473号）

従来型クロスフロー水車の最高効率は、他形式の水車と比較して低く普及のネックになっていました。新型クロスフロー水車は、性能向上につながる流路形状（ランナ、ガイドベーン、ケーシング等の水車を構成する要素）についてCFD解析（コンピュータによる水と空気の流れの解析）を用いて最適化を行い、水の流れをスムーズにすることで水車効率の向上、キャビテーションの改善による機器の長寿命化及びイニシャルコストの低減を図りました。

高効率・無動力の 除塵装置

（令和3年2月特許取得 第6842068号）

従来型の除塵装置は、塵芥の詰まりを原因とした取水効率減少による設備利用率の低下が著しく、同時に塵芥の処理に労力、時間、コストがかさんでいました。新型除塵装置は、塵芥が付着しにくい特殊スクリーンと、水車ガイドベーンと除塵装置の連続運転による逆洗作用（スクリーン面に流水を逆流させる）を併用することで、設備利用率の向上、維持管理負担の軽減を図りました。

実績

• 米子北の沢用水発電所

  • 

    発電所概要

    米子北の沢用水発電所は、長野県北部の須坂市にあり、長野盆地（善光寺平）の東部に位置し、千曲川をはさんで長野市と接しており傾斜地が多い地域です。また、米子地区は北の沢川から安定した水が流れており、「日本の滝百選」にも選ばれている米子大瀑布の自然景観にも恵まれ、水が豊富な地区になります。
    須坂市米子地区の豊かな水資源を有効に活用してクリーンな再生可能エネルギーの地産地消を推進し、性能向上を図ることで、自然エネルギーの普及・啓発に貢献するため、一般財団法人新エネルギー財団（NEF）より「水力発電の導入促進のための事業費補助金（水力発電実証モデル事業）」の事業認定を受け、小水力発電に関する実証施設（米子北の沢用水発電所）を建設しました。本モデル事業では、クロスフロー水車と除塵装置の性能向上を目指して、新型クロスフロー水車と新型除塵装置の技術開発を行いました。
    開発をしたそれぞれの実証対象機については、令和元年度から4年間をかけて、米子北の沢用水発電所にて実証試験（性能確認試験）を行いました。

  • 発電所諸元

    名称	米子北の沢用水発電所
    所在地	長野県須坂市米子
    水系・使用河川	一級河川米子川水系・北の沢川
    取水河川	北の沢川
    放水河川	米子川
    発電形式	水路式
    使用水量	最大0.43㎡/s　常時0.16㎡/s
    総落差	37.87m
    有効落差	最大36.54m　常時37.10m

    水車	新型横軸クロスフロー水車
    発電機	三相誘導式
    除塵装置	新型除塵装置
    水圧管路	強化プラスチック複合管（FRPM管）337.6m
    出力	最大115kW
    年間予想発電量	650,470kWh ※一般世帯数約180世帯相当 ※CO2排出削減量　約442t（1kWhあたり約680g CO2削減）
    建設完了日	2018年12月（平成30年12月）
    運用開始日	2023年4月（令和5年4月）

  • 事業の経緯

    平成28年（2016年）　10月	一般財団法人新エネルギー財団（NEF） 水力発電新技術活用促進事業費補助金（採択） 実証モデル事業の着手
    平成28年（2016年）　12月	基本設計の着手
    平成29年（2017年）　10月	実施設計の完了
    平成29年（2017年）　11月	建設工事の着手
    平成30年（2018年）　12月	建設工事の完了
    平成31年（2019年）　4月	実証試験（CF水車・除塵装置）着手
    令和3年（2021年）　3月	経済産業省再生可能エネルギー発電事業計画（FIT）の認定
    令和5年（2023年）　1月	実証試験（CF水車・除塵装置）完了
    令和5年（2023年）　2月	実証モデル事業の完了
    令和5年（2023年）　4月	発電所運用開始

• 五郎兵衛用水発電所

  • 案内図

    ※画像をクリックで拡大できます

    

    除塵装置

    

    新型クロスフロー水車

    

    発電所建屋

    ※画像をクリックで拡大できます

    発電所概要

    五郎兵衛用水発電所は、信濃川水系鹿曲川浅科堰から取水する、かんがい用水路（五郎兵衛用水路）の落差、流水を利用する小水力発電所です。五郎兵衛用水の歴史は古く、長きにわたって地域のために開拓され、地域を支え「地域づくり・人づくり」に大きく貢献してきた用水です。
    この歴史ある用水を利用した当発電所は、地域と共生した発電所として、自然エネルギーを活用しての地域活性化の存続に資するとともに、持続可能な開発目標（SDGs）に貢献することを目的に建設されました。

  • 発電所の仕組み

    

  • 発電所諸元

    名称	五郎兵衛用水発電所
    所在地	長野県佐久市矢島
    水系・使用河川	一級河川信濃川水系鹿曲川
    取水河川	鹿曲川
    防水河川	五郎兵衛用水　矢島分水工
    発電形式	水路式
    使用水量	最大0.35㎡/s　常時0.2㎡/s
    総落差	43.08m
    有効落差	最大40.05m　常時42.08m

    水車	新型横軸クロスフロー水車
    発電機	三相誘導式
    除塵装置	新型除塵装置
    水圧管路	強化プラスチック複合管（FRPM管）351.97m
    出力	最大105kW
    年間予想発電量	586,942kWh ※一般世帯数約160世帯相当 ※CO2排出削減量　約400t
    建設完了日	2023年3月（令和5年3月）
    運転開始日	2023年4月（令和5年4月）

  • 事業の経緯

    令和元年（2019年） 7月	基本設計の着手
    令和3年（2021年） 11月	実施設計の完了
    令和3年（2021年） 12月	経済産業省再生可能エネルギー発電事業計画（FIT）の認定
    令和3年（2021年） 12月	建設工事の着手
    令和4年（2022年） 11月	一般財団法人新エネルギー財団（NEF） 水力発電地域共生支援事業補助金（採択）
    令和5年（2023年） 3月	建設工事の完了
    令和5年（2023年） 4月	発電所運転開始