| 1.流水式水力発電の理論 |
| 流水のエネルギー理論は、位置エネルギー・運動エネルギー・圧力エネルギーを持っています。これらのエネルギーを 水力と総称しています。 |
| 落差式水力発電 |
| 一般的なダム式の水力発電は、この位置エネルギーを使い、流水を作用させる点を基準的として、 |
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| 流水式水力発電 ストリーム |
| 当社の流水式水力発電は、運動エネルギーを使い、流速を出来るだけ速くすることと、流水の質量(流量)を多く水車に作用させ
ることにより、効率的な発電エネルギーに変換することをシステム化しています。 |
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| 今までの落差(位置エネルギー)による水力発電では、設置位置、選定条件、費用面で、実質の採用が困難であったのに対
し、流水(運動エネルギー)による水力発電は、位置の設定、各条件、費用面で既存水路形状を最大限に利用した効率良い
新エネルギーとしての水力発電システムです。 |
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| 2.流水式水力発電の発電量の計算方法の凡例 |
| 現状の水路の把握 |
| まず第一に、発電させたい水路の持つ、目安となる現状での最大運動エネルギー量を把握することが必要です。 |
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| 現状水路での目安となる発電量の算出例 |
| 既存水路断面幅2.50m、高さ3.0m(水深1.50m):流量Q=2.50 [ ㎥ /sec ] の水路が保有する運動エネルギー量
(潜在的発電可能想定電気量)は、 |
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| この水路にそのままの状態で、当社ストリームの5kw タイプを設置した場合には、全流量を取り込み、3.5kw の発電
が想定できます。
上記が、既存水路が持つ現状での目安となる発電量となります。この後には、この目安を基に、既存の水路を簡易的に
改良することにより、さらに効率の良い発電を得る方法を考察していきます。 |
| 発電向上の方法 |
| 通常の場合、水路に流れる流量Q を増やすか、流速V を速める工夫をすることにより、発電量を増やすことができるように
なります。ここでは、現状の既存水路の流量を変えることは難しいため、流水の断面または、勾配(傾斜)を改良することに
よって、ストリームに取り込む流速を加速させることで、発電量の向上を計ります。 |
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| 例えば、ストリーム設置の既存水路の上流部に、コンクリート製(プレキャスト等)または鉄製の板を水路内の水中に配置し
ます。(水路に構造体として構築する必要はなく、流水断面を狭め、誘導することで、流速を速める程度の構造で良い。ただし、
上流部への影響の考察は必要です。)このような導水路下流部にストリームを設置することにより、より効果を期待すること
ができるようになります。 |
| 水路改良後の目安となる発電量の算出例 |
| 水路断面幅を1.50m に縮小させ、高さ3.0m(水深1.70m にやや上昇の可能性、上流部のチェック要)
流量Q=2.50 [ ㎥ /sec ] として、その造作の後部にストリームを設置した場合の運動エネルギー量
(潜在的発電可能想定電気量)は、 |
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| となり、当社ストリーム5kw タイプの設置を行っても費用対効果が出てきます。この時の状態を、落差に換算すると、
(速度水頭の計算→位置水頭の換算) |
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当社ストリームでは、これまでの記載のように、落差の無い水流において、落差換算にして0.44m と同等の水頭を起こ
させ、かつ、流量を通常の落差タイプのものよりも最大限に取り込み、発電量を確保することができます。しかも、この
システムでは設置1ヶ所につき、落差水頭を得られるため、複数ヶ所の設置が可能になります。 |
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| 3.費用対効果 |
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5kw クラスのストリームの機器及び設置工事費等(条件等により異なります)は、約600 万円程度となる。償却年数
10 年以内が可能となります。一般的に電気設備、機械設備の耐久年数想定は、15 年~ 17 年程度は見込めますので、
5~7年間の利益は想定が考えられます。
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| これは水力による安定度と、最大限に設備費用を抑えることができるストリームの
システムによって可能となります。長期的な費用対効果は、商用電力(火力発電)
を上回ることも可能性として考えられます。 |
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