2011年01月31日
『次代を担う、エネルギー・水資源』水生圏の可能性、水力エネルギーの活用１２．水力発電の可能性（後編）
前編では、主に資源エネルギー庁の資料を元にして、中小水力発電所の潜在力、可能性を確認してみました。
そこで気づいたのは、通産省･資源エネルギー庁は、国産エネルギーである「水力発電の可能性」を本気になって追求していないという事でした。
通産省･資源エネルギー庁は、国際的な資源勢力（ウラン資源と石油資源）の影響下にあり、ウランと原油消費の削減につながる「水力発電」を軽視してきたといえるでしょう。
そこで、今回は環境省の調査や独自データ処理を行い、水力発電による電力の国産化、自給率の向上を追求します。
①日本国土には、２万か所・１５００万ＫＷの中小発電所が可能だ
②原子力の都合で歪められている水力発電の低い稼働率
③水力発電で電力供給の３７％を賄える可能性がある
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①日本国土には、２万か所・１５００万ＫＷの中小発電所が可能だ
環境省が、再生可能なエネルギーの日本国土での可能性を本格的に調査してます。
調査のタイトルは、「再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査」（２１年度）です。その報告書が公開されています。リンク
この報告書の第５章が「中小水力発電の賦存量および導入ポテンシャル」です。
調査の方法は、全国河川の地形・高低差・流量をメッシュ地理データとして処理し、水力発電の発電能力の理論値を推計しているものです。
推計の仕方は、河川の合流地点に仮想発電所を設け、そこに流れ込む水量と高低差から、その発電所の発電能力を設定するものです。
この調査によると、仮想発電所の数は１８３，２５５地点、可能発電能力は２，８９５万ＫＷという膨大な数字になります。
この理論値から、道路から比較的近い、国立公園などの特別な制限区域ではない、建設単価が妥当な範囲（２６０万円／ＫＷ）に納まっている等の条件をつけて、現実的な地点数と発電能力を出しています。また、中小水力発電ということで、１か所３万ＫＷ以下の発電所という条件を付けています。
結果は、相当凄いものです。
可能な地点数 ２０，８４８地点これは、中小水力発電所として、自然地形を一変させるような大型ダムではない発電所です。自然の河川や地形に即して造られる発電所です。
発電能力合計 １，５２５万ＫＷ
日本の揚水型を除く一般水力（流水式とダム式）の総発電能力は、現在、２，０７４万ＫＷですから、既存の７４％にもなります。凄い潜在力がありそうです。
また、か所数でも、資源エネルギー庁の２，７００か所とは格段に違いますね。
因みに、地域別では、東北地域が５，０８０か所で最大です。中部地域４，１８９か所、関東地域２，８７５か所、九州地域１，９３４か所と続きます。
②原子力の都合で歪められている水力発電の低い稼働率
発電能力が設定できたら、次は、その発電所が年間どれ位の電力を供給できるか、年間発電総量、年間の稼働率はどうなるかを試算する必要があります。
そこで、既存の水力発電所の稼働率を知らべてみました。すると、驚くべき結果です。
下に、表と図にまとめてみました。
「水主火従」の時代である１９５５年（昭和３５年）では、水力発電所は６１％の稼働率です。稼働率は、３６５日２４時間運転を１００％とした基準で算出していますので、６１％稼動率というのは、２２３日・２４時間発電、或いは３６５日・１５時間発電 という状況です。
１９５５年の水力発電所は、年間を通じて、しっかり発電していたのです。
ところが、２００８年になると水力発電全体の稼働率は１９％しかないのです。この低い稼働率にはからくりがあります。
シリーズの１０回で、原子力発電所の定常運転の都合で、揚水型水力発電所が沢山つくられ、この揚水型発電所は稼働率３％ともいわれています。この揚水型発電所の低い稼働率が、水力発電所の全体稼働率を下げているのでしょうか。結果は、違っていました。
表では、水力発電合計と一般水力（流水式＋ダム式）、揚水の別で、稼働率を算出してあります。
一般水力の稼働率は、１９５５年の６１％から、１９７５年には５２％に下がり、１９８５年には５０％を切り、２００８年現在では３９％という結果です。
つまり、１９５５年の６１％からみると現在の３９％は、２／３に止まり、その能力の１／３を無駄にしているのです。
対して、原子力発電は、稼働率８０％、７０％運転をしているのです。
原子力発電所を定常運転するために、超低稼働率である揚水型発電所をつくり、既存の一般水力の能力も無駄にしているのが、現在の日本の発電事情なのです。
表の右端に、一般水力と揚水型の発電能力を書いておきましたが、なんと、３％、５％しか稼動させない揚水型の発電能力が２，５６４万ＫＷもあり、一般水力の２，０６４万ＫＷを超えています。
現在、低稼働になっている一般水力発電所を、１９５５年並の稼働率にあげ、超低稼働率の揚水型発電所の稼働率を、工夫してあげることが出来れば、現在、１０％といわれている水力発電の比率を格段にあげる事ができます。
この視点も加えた、既存水力発電所とこれからつくる「中小水力発電所」で、必要とする電力の何％を賄えるのか、大胆に推計してみましょう。
③水力発電で電力供給の３７％を賄える可能性がある
図は、現在と将来（計画）を合わせて表現してあります。当ブログのオリジナルな図ですよ。
まず、現在の水力発電の発電能力、発電量、電気供給に占める比率です。
一般水力は、２，０７４万ＫＷの能力をもっていますが、その稼働率は３９％に止まっています。
一方、揚水型は、２，５６４万ＫＷという能力をもっているにも係らず、稼働率は３％にすぎません。
その結果、年間に発電する総量は、７７７億ＫＷｈに止まり、電気供給量の７．８％です。
国産エネルギーである水力発電を低稼働で運営しているために、水力比率は８％なのです。
国産エネルギーである水力比率を上げるにはどうしたらよいでしょう。まず、水力発電所の稼働率を上げることです。その上で、①で確認した「中小水力発電所」を全面的につくっていくことです。
図の【将来】は、その試算結果を表しています。
一般水力は、今後つくれるものも含めて発電能力２，４６０万ＫＷとし、稼働率は６４％とします。（１９５５年の実績が６１％ですから、可能でしょう。）
揚水型は、現在の能力のままで稼働率８％と設定します。（１９９５年の稼働率が６．５％ですから、可能な稼働率でしょう。）
中小水力発電所は、環境省の試算を元にして、発電能力１，５３０万ＫＷとします。地域密着型でメンテナンスもこまめにできることから、稼働率は７５％とします。
この結果、水力発電全体で、年間、２，５６４億ＫＷｈの発電ができます。現在の発電量７７７億ＫＷｈの３．３倍にもなります。
一方、必要電力供給量の方は、人口の減少やＧＤＰ縮小を考えて、現在の７０％（３０％縮小）程度と想定します。
この結果、水力発電で、電力供給の３７％が賄えることとなります。
全国に２万か所の中小水力発電所をつくり、これまでつくってきた大型発電所の稼働率を上げれば、電力の３７％を、国産エネルギーである水力発電で供給できるのです。
日本の国土の特徴である、豊富な降水量と急峻な河川を活用した、水力発電の将来像が少しみえてきましたね。
次回、最終回は、水力３７％に向かう『ロードマップ』を扱います。
- by leonrosa
- at 23:06
comments
日本の地理特性にもっとも合う水力発電の利用率が低いのも、結局は背後にいる金貸しの意向に沿った原子力誘導の政策のためですね。
でも、今回の記事で、水力発電の可能性が具体的に示され、今後の展開に期待がもてます。
ところで、
＞水力発電で、電力供給の３７％が賄える＞ということですが、このブログで提示している
＞2030年時点のエネルギー必要量は、１０，０００PJ（ぺタジュール）、1975年の消費量に相当しています。＞http://blog.sizen-kankyo.net/blog/2010/06/000737.html
からいうと、どのような関係、比率になるのでしょうね？
産業（35％）、運輸（27％）、民生（38％）の各部門のエネルギー量のうちの電力量の割合から、水力の利用可能性が示されれば、もっと具体化しますね。
そのあたりが、次回の『ロードマップ』にでてくるのか楽しみです♪
（追伸）
その前に、電力量とエネルギー量の換算や、水力と他の発電との出力と入力の成績係数（効率）の違いも難しいですね（うーん。。。）
水力発電には、まだまだ余力があるんですね！！
１９９５年代に使っていた自然の力、環境はいまだ顕在なのですね♪それを使わない手はないです！その可能性をみんなが感じることができる記事をありがとうございます☆
ちなみに、素人質問で申し訳ないのですが、「種類別発電所の稼働率」のグラフで1995年を境に稼働率が相対的に落ちてきているのは、省エネの動きからでしょうか？一度動きはじめたら止められない原子力発電についても稼働率が落ちているのは、閉鎖されているから？？ちょっと不思議に思いました。
待ってましたぁ～＾＾♪
新しく作る＋これまであるものも効率を上げることで、３７％まかなえるんですね！可能性感じます＾＾
2万ヶ所作るって、結構すごい量ですね！
それだけあれば、「発電」が身近な存在に感じられそうですね♪
それから・・欲張りな質問で申し訳ないのですが、
稼働率ってこれ以上あげることは不可能ですか＾＾？
原子力は80％くらいの稼動が可能のようですが、水力はメンテに手がかかるのでしょうか？
（聞いたところによると、原子力はとめられないので稼動しつつ従業員の健康に大きな犠牲をはらいながらメンテもしてるみたいなので、水力はまた事情が違うのかもしれませんが・・）
教えて下さい☆ミ
コメント返しが遅れました
ﾍﾝﾌﾟﾋﾙｽﾞさんへ。
最終消費エネルギー１万ペタジュールという想定との関係ですね。この１万ペタは、電力消費量（ＫＷｈをジュールに換算したもの）とガソリンや軽油の消費量をジュールに換算したもので構成されると思います。
ガソリンや軽油の最終消費量をジュールに換算する際に、その燃焼エネルギー総量をジュール換算していると思います。これでは、ＫＷｈとの直接的な比較ができないのです。
つまり、ＫＷｈは、仕事量を現しています。５００Ｗのモーターが２時間仕事をしたときの仕事量が１ＫＷｈなのです。電気の消費量はほぼ１００％仕事量としてのジュールなのです。
対して、ガソリンの場合は、その燃焼エネルギーの２～３割程度しか、仕事量（車の走行仕事）に転換しません。
ですから、ガソリンや軽油の最終消費量の燃焼エネルギーをジュール換算した数量の２～３割が仕事量としてのジュールになります。
この問題を整理しないと、１万ペタジュールの中での、電力の役割分担（比率）が固定できないのです。
そのため、今回の水力シリーズでは、電力のうちどれくらいが水力発電で賄えるのかとして考えてみました。
確かに、１万ペタジュールの中身をもう一段精査する必要がありますね。
イちごさん、コメントありがとう。
１９９５年以降、発電所稼働率が軒並み落ち込んでいるのは、経済成長が止まり、電力消費が落ち込んでいるのが大きいです。発電所は実は余っているとも言えます。その上で、原子力発電所の稼働率が落ちているのは、事故で止っている発電所があるためですね。
ぴのこさん、コメントありがとう。
水力発電所の稼働率を原子力発電所並の８０％にするのは、なかなか困難なのです。
河川を流れる水量は変動があります。雨が沢山降る時期、雪解け水が多い時期と、渇水時期があり、一年３６５日、フル稼働が難しい構造にあります。ですから、既存の大型水力は６５％位が最大稼働率かと思います。
一方、これからつくる中小水力は、常時流れている流量を前提にして計画しますので、稼働率は７０％以上で想定しています。因みに、中小水力の一つである「立山アルプス発電所」の事業計画では、稼働率は７割と想定しています。
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水力発電の稼働率わかりやすく説明されていました。ありがとうございます。
胆沢ダムの地元で自然保護活動をしております。
小さいことてすが、説明の中で1955（昭和35）とありましたが、1955年は昭和30年です。
はじめまして
太陽光発電と水力発電は互いに補完する効果がありますね。渇水時と雨続きの時に