自然エネルギーの切り札小水力発電

初めに

日本には、水車を回してお米を脱穀するという文化があった、この水流はまだ生きていると思います。この水流を利用している小水力発電が発展することを望んでいます。２０２４衆議院選挙において原子力発電をどうするこうする程度にになりませんでしたがエネルギー政策は重要な論点です。農林水産省では2050カーボンニュートラルの実現を目指すことを宣言しているなか、持続可能なエネルギー供給に寄与するとともに、農業水利施設の適切な維持管理を図るうえで重要です。令和3年3月23日に閣議決定された土地改良長期計画では、「土地改良施設の使用電力に対する農業水利施設を活用した小水力発電等再生可能エネルギーによる発電電力量の割合（目標：約4割以上）」を重要業績指標の1つとして掲げており、農村振興局では、小水力等の利活用を推進するための各種施策を講じています。
参考：電気使用量の１日平均は、戸建ての場合は4人家族で約14.5kWh/日、集合住宅の場合は約10.5kWh/日です。

小水力発電とは

環境省：小水力発電情報サイトより
「小水力発電」について厳密な定義はありませんが、出力10,000kW～30,000kW以下を「中小水力発電」と呼ぶことが多く、また「新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法（新エネ法）」の対象のように出力1,000kW以下の比較的小規模な発電設備を総称して「小水力発電」と呼ぶこともあります。一般的には、下表に示すような出力区分があり、1kW未満のきわめて小規模な発電を、「ピコ水力」として細分化することもあります。

基本的に小水力発電はダムを必要とせず、河川の流れを利用して発電する方式である。
一般的な水力発電は、発電所から比較的遠方にダムを建設して、その間の水位差による水圧と、流速で水車（タービン）を回転して発電します。小水力発電も水の流れで水車を回して発電する原理は同じですが、ダムのような大規模構造物を必要としない（構造物を作る場合でも規模は小さい）点が異なります。

小水力発電を推進する意義

設備利用率を高く設計することが多く、70％程度で、経済的に有利です。出力変動が少ないので、系統の安定や電力品質への悪影響を小さくできます。事前調査や土木工事が比較的簡単で、必要な機器設備や工法の規格化・量産化が進めば経済性が良くなると期待されています。
参考
１日の小水力発電

小水力は環境配慮型です。発電方式の分類では、「流れ込み式」、または「水路式」となります。大規模ダム（貯水池式）、中規模ダム（調整池式）ではなく、河川の水を貯めること無く、そのまま利用する発電方式です。一般河川、農業用水、砂防ダム、上下水道など、現在無駄に捨てられているエネルギーを有効利用します。
現在、国内市場は、ほとんどありません。これまでは、大中型中心の水力市場で、小水力の市場はありませんでした。現在、やっと芽が出て、育ち始めている段階です。近い将来、大きな市場の延びが期待できます。
小水力技術は、小水力独自の技術です。大中水力技術の簡易型、機能省略、縮小版ではありません。小水力独自の技術開発、育成、拡大が必要です。
小水力開発は、地域密着型です。地域の、地域による、地域のための開発です。地元のコンサルタント、地元の施工業者、地元業者による保守管理などで、地域の活性化が図れる

小水力発電開発の地域密着型＝導入には地域特性が必要

小水力発電を導入するためには、以下のような地域特性が重要です。

河川の流量- 一定の流量: 小水力発電は、安定した水流が必要です。河川の流量が年間を通じて一定であることが理想です。季節変動: 季節による流量の変動が少ない地域が望ましいですが、ある程度の変動が許容されるケースもあります。
標高差（落差）適切な落差: 発電効率を高めるためには、河川の一定の落差が必要です。落差が大きいほど、発電量は増加します。
地形- アクセスの良さ: 設備の設置やメンテナンスが容易に行える地形であることが重要です。険しい地形は設置を困難にする場合があります。

周辺環境: 環境保護区域や住居との距離など、地域のルールや環境への配慮も考慮する必要があります。

地域社会の理解と協力- 地域住民の合意: 小水力発電プロジェクトには地域住民の理解と協力が不可欠です。地域活性化や持続可能なエネルギー供給の観点から、教育や説明活動も重要です。
法律・制度- 許認可の取得: 河川利用に関する法律や条例、環境影響評価など、法的な条件を満たす必要があります。
経済性- 経済的な需要: 地域での電力需要に対して、発電量が適切に見込まれることも重要な要素です。また、地元の企業や産業との連携も経済的な成功に寄与します。

これらの要素を総合的に考慮することで、小水力発電の導入が地域にとって有益で持続可能なものとなります。