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電力需要逼迫と価格高騰、温暖化対策が喫緊の課題となってる昨今。再生可能エネルギーの利用、それを有効活用するための地域エネルギー供給システムの構築について、早稲田大学理工学術院の横山隆一教授がわかりやすく解説します。

豊富な水資源を有効活用する中小水力発電への期待

 東日本大震災以降、エネルギー政策の見直しが進められ、2012年7月1日の「再生可能エネルギー全量買い取り制度(FIT)」開始により、太陽光発電と風力発電の設置申し込みが急増している。だがこれらの出力は天候に左右され変動するため、大量に接続されると電力系統の周波数、電圧、安定運用に影響を及ぼすとして、電力会社は接続を制限している。
これに対し、天候などによる発電量の変動が少なく、設備利用率が70%と高い水力発電に対する期待が高まっている(太陽光発電の設備利用率は12%、風力発電は20%)。
期待されているのは大規模ではなく中小規模の水力発電である。1891(明治24)年に琵琶湖疎水で日本初の事業用水力発電所(蹴上発電所)が設置され、その後、電力需要の増大に対処するため昭和30年代まで全国各地でダムが建設され、大規模な開発に適した地点での建設は、ほぼ完了している。
しかし、中小水力発電(河川部)の導入ポテンシャルは、2012年7月の環境省調査で設備容量898万㌔㍗、地点数約1万9700とされ、原子力発電所の9基分に相当する。それに対し、2010年度の累積設備容量は、その4割にも満たない324万㌔㍗だった(環境エネルギー政策研究所集計。設備容量1万㌔㍗以下の中小水力)。
小水力発電と呼ばれる出力1000㌔㍗以下の設備価格は高額ではないものの、初期投資がかさむことから、これまで発電規模と比較して採算に合わないという見方があった。だが、FITで20年の買い取り期間と1㌔㍗時当たり30・45円(200㌔㍗以上1000㌔㍗未満)という買い取り価格が決まったことで採算にめどがつき、普及に弾みがついている。
さらに、マイクロ水力発電と呼ばれる200㌔㍗未満の発電設備では、各種手続きが簡素化される。マイクロ水力発電の利点は、ダムや大規模な水源を必要とせず、小さな水源で比較的簡単な工事で発電できることにある。このため、ある程度の水量があれば、山間地、中小河川、農業用水路、砂防ダム、下水処理場、工場排水、高層建築物(エネルギー回収システム)、家庭などでの開発が可能である。今後は、各種団体や市町村など多様な主体によるマイクロ水力発電所の建設が進んでいくと期待されている。
小規模であっても利権関係者の調整など大規模水力発電と同等の許可手続きが必要になるが、普及にはその迅速化が求められる。政府は「河川法許可申請手続きの簡素化」「小水力発電の保安規制の見直し」など規制緩和や制度改革を早急に実施する方針である。

横山隆一・早稲田大学理工学術院 環境・電力システム研究室 教授。電力技術懇談会会長。環境・エネルギー・電力システムの市場分析に特化。再生可能エネルギーやスマートグリッドに代表される環境・エネルギーシステム研究の第一人者。
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