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小水力発電設備

発電所の役割および概要

 企業局では「山形県エネルギー戦略」に基づき、再生可能エネルギーの導入拡大を図るとともに、水道用水供給事業においては、温室効果ガスである二酸化炭素排出量を削減する観点からも、施設への小規模な水力発電及び太陽光発電の導入を積極的に進めております。

 庄内広域水道事業(南部地域)は、国土交通省の月山ダムを水源として朝日浄水場で水道水をつくり、鶴岡市、庄内町、三川町に供給しています。朝日浄水場から各市町の配水池までの落差と送水流量を利用して水力発電ができることから、送水流量の多い鶴岡量水所に小水力発電設備を設置することとしました。

 発電した電気は、東北電力株式会社に固定価格買取制度を利用して売電(売電単価34円/kWh税別)しております。

落差概要2

発電所の設備

 鶴岡量水所は、鶴岡市配水池への送水流量を調節している施設です。小水力発電設備はこの量水所の隣接した地下に水車発電機を、その建屋内に配電盤を設置しました。 また、水車発電機の水量調整などの運転制御や故障の監視などは、朝日浄水場から遠方監視制御で行われます。

発電所建屋発電設備
左:発電所建屋   右:既設量水所発電設備

 

鶴岡量水所小水力発電所の概要

 水   車 横軸フランシス水車(田中水力(株) 製)
 最大使用水量 0.39 m3/s (1,404 m3/h)
 有 効 落 差 69.3 m
 発 電 機 三相誘導発電機 440V 50Hz  (富士電機(株) 製)
 最 大 出 力 199 kW
 回 転 数 1,000 rpm
 主 変 圧 器 三相 440/6,600V 300kVA
 制 御 方 式 遠方監視制御方式、朝日浄水場からの監視制御
 年間発電電力量 約170万kWh (一般家庭 500世帯分の年間消費電力量相当)
 運転開始日 平成26年11月1日

 

水車・発電機

水車

 使用している水車は、世界で最も多く使用されているフランシス水車を、既設配管に容易に設置できるよう改良されたものです。材質はステンレス製で、水道施設で一般的に用いられているポンプと同様に、水に接する箇所に潤滑油等は使用していないため、水質に影響を及ぼすことはありません。

 

発電機 発電機には、構造が簡単で保守点検が容易な誘導発電機を採用しました。

 

水の流れ

 これまでの送水管を分岐して、新たに水車発電機から水道水を供給するルートを設置し(右図 青のルート)発電に利用しています。

 万が一、水車発電機が故障して停止した場合でも自動的に送水ルート(右図 緑のルート)を切替え、水道水の供給を継続できるようにしております。また、水車発電機だけでは水道水が不足する場合、緑のルートを併用することで水道水の不足分を補います。このように水車発電機が停止した場合などでも安定した水道水の供給が確保できます。

配管図

 

  小水力発電の実績(PDF 238kb) ← 鶴岡電気水道事務所 再生可能エネルギーの取組 実績ファイル

 

 


 

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