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利水・治水スレ

1 とはずがたり :2007/11/05(月) 00:45:52
ダム・堰堤・運河・暗渠etc
公共事業に占めるダムなどの費用は非常にでかいものがある。専用スレで研究・観察。

行革スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1038805069/?KEYWORD=%A5%C0%A5%E0
土建スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1105074193/?KEYWORD=%A5%C0%A5%E0
ダムサイト
http://damsite.m78.com/top.html
ダム便覧
http://wwwsoc.nii.ac.jp/jdf/Dambinran/binran/TopIndex.html
ダムマップ
http://www.dammaps.jp/

866 とはずがたり :2014/06/06(金) 19:48:54
おお,素晴らしい♪100%は当然無理でも60%位は行けるんだな。
>「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。

2011-01-31
『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
http://blog.sizen-kankyo.net/blog/2011/01/000833.html

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。

suiryoku201.bmp

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。

867 とはずがたり :2014/06/07(土) 03:00:42
>>866
自分でも調べてみた。。
電気事業連合会の統計データ纏めは10年毎で2010年迄の数字しかない。
しかも揚水発電と一般発電のデータが見付からない。。

電気事業60年の統計
http://www.fepc.or.jp/library/data/60tokei/index.html

けど,ANNEX-XI 水力発電設備の更新と増強http://www.nef.or.jp/ieahydro/contents/pdf/info/info201202-1-3.pdfに拠ると殆ど揚水発電がなかった為水力=一般水力と解釈できる1966年頃までの数字で見ても,1950年代の60%台から1960年代の50%台と低下しているのが見て取れる。

1951 61.69%
1952 63.64%
1953 63.17%
1954 62.09%
1955 60.99%
1956 61.65%
1957 62.35%
1958 63.62%
1959 60.75%
1960 51.50%
1961 56.67%
1962 49.45%
1963 51.43%
1964 49.32%
1965 52.40%
1966 53.17%

1960年代に完成した水力発電ダムが貯水力の関係で定格能力いっぱいに運用できないとか,1959の伊勢湾台風以降は洪水調整機能を要求されるせいで発電能力減ったとか何か原因があるのかもしれないと思える程差がある。。大震災の前後でそんなに顕著な差が有る訳でも無さそうで直ぐに上げようとして上がるものでは無いっぽいのであるが。。

http://www5.fepc.or.jp/tok-bin/kensaku.cgi

10社計
水力発電(MWh) 2011年度 2012年度 2013年度 2014年度
最大出力(kW) 35,601,654 36,094,524
自流式発電(MWh) 49,886,407 44,918,135 47,401,011
貯水池式発(MWh) 5,971,479 5,512,005 5,759,376
揚水式発電(MWh) 6,956,401 6,593,337 5,689,264
水力発電計(MWh) 62,814,287 57,023,477 58,849,651
出水率 % 106.8 95.1 100.3

10社計
水力発電 2007年度 2008年度 2009年度 2010年度
最大出力(kW) 34,579,283 34,887,514 34,897,634 35,282,274
自流式発電(MWh) 44,135,969 45,552,830 46,499,615 49,486,985
貯水池式発(MWh) 5,123,154 5,043,027 5,228,915 6,148,272
揚水式発電(MWh) 7,920,108 5,854,721 5,967,966 7,232,267
水力発電計(MWh) 57,179,231 56,450,578 57,696,496 62,867,524
出水率 % 89.1 91.7 95.7 103.1

出水率 (しゅっすいりつ)
http://www.tepco.co.jp/life/elect-dict/file/shu_07-j.html
川の水量を表す数字を出水率といいます。これまでの平均水量と比べて、その年の水量が多いか少ないかの割合を示します。出水率100%は去年と同じ水量ということです。昔の水力発電所は流れこみ式が主でした。そのため、川の水量が少なくなると発電力が低下するので、毎年、渇水期には、発電所の人たちは、出水率にいつも気を配ったものでした。

電力調査統計
http://www.enecho.meti.go.jp/statistics/electric_power/ep002/results.html

俺の探し方が悪いのかも知れないけど発電方式別の水力発電能力が見付からないヽ(`Д´)ノ

868 とはずがたり :2014/06/07(土) 03:04:31
電力スレに貼ってしまった↓の小出先生の意図的に水力の稼働率を落としていると云う発言が本当かどうか結局よく解らない。。

■原子力を巡る基礎知識 − その5 過剰な発電所と無力な原子力(リンク)
http://www.rui.jp/ruinet.html?i=200&c=400&m=236513
京都大学 原子炉実験所 小出 裕章氏

<日本の発電所の状況と実績(自家発を含む:1998年度)>
 種 別 設備稼働率 最大年間発電量
 原子力 83.8%    約4000億kw
 水 力 25.8%    約4000億kw
 火 力 43.6%   約14000億kw
 全 体 47.7%   約22000億kw

 ※設備稼働率=実際の発電量÷設備利用率を100%にした場合の年間発電量

 ただ、電気は貯めておけないので、一番たくさん使うときにあわせて発電設備を準備しておく必要があります。それでも、最大電力需要量が火力・水力発電の合計でまかなえなかったことはほとんどありません。電力会社は、水力は渇水の場合には使えないとか、定期検査で使えない発電所があるなどと言って、原子力発電所を廃止すれば電気の供給が足りなくなると主張しています。しかし、極端な電力使用のピークが生じるのは一年のうち真夏の数日、そのまた数時間のことでしかありません。かりにその時にわずかの不足が生じるというのであれば、自家発からの融通、工場の操業時間の調整、そしてクーラーの温度設定の調整などで充分乗り越えられるはずです。

 ややデータは古いのですが、状況は大きくは変わっていないといえます。電力会社の意向によって原子力の稼働率を高め、火力、水力を意図的に稼働率を落としている。水力などは、25.8%しか稼動していない。

869 とはずがたり :2014/06/07(土) 03:44:39
ダムと云えば佐久間ダムである♪電源開発萌え♪てゆーか特定地域総合開発計画激萌え♪♪
と云う訳で水力.comの出番である。

電源開発 佐久間発電所
電源開発 佐久間第二発電所
http://www.suiryoku.com/gallery/shizuoka/sakuma12/sakuma12.html

特記事項
一般水力における年間総発電量日本一です。(佐久間発電所)
運用開始当時より毎年のように日本一の年間総発電量を誇っています。
その中での最高記録は平成3(1991)年の1,830,000MWH(18億3000万キロワット時)、
平均的な年間総発電量は1,373,600MWH(13億7360万キロワット時)です。

また、取水先の佐久間ダムは日本で初めて大型建機により建設された戦後初の大規模ダムです。

出力
認可最大出力:350,000kW
  常時出力: 93,700kW

水量
最大出力時使用水量:306.00立方メートル毎秒
常時出力時使用水量:117.20立方メートル毎秒

落差
最大出力時有効落差:133.49m
常時出力時有効落差: 93.45m

wikiにも登場願おう♪

佐久間ダム
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BD%90%E4%B9%85%E9%96%93%E3%83%80%E3%83%A0

電源開発(J-POWER)が管理する高さ155.5メートルの重力式コンクリートダム。日本第9位の高さと第8位の総貯水容量を有する日本屈指の巨大ダムであり、戦後日本の土木技術史の原点となった日本のダムの歴史に刻まれる事業である。佐久間発電所と新豊根発電所により最大147万5,000キロワットを発電する水力発電を主目的とし、副次的に豊川用水の水源にもなっている。

ダムは1956年(昭和31年)10月完成した。ダムと同時に運転を開始した佐久間発電所は、最大出力が35万キロワットと日本において揚水発電を除いた一般水力発電の中では、奥只見発電所の56万キロワット、田子倉発電所の40万キロワットに次いで日本第3位の出力を有する。この出力は完成時において、東京電力の総出力の14パーセント、中部電力の23パーセントに相当するものであり、当時如何に巨大な水力発電所であったかが分かる[32]。また年間発生電力量は年によって差はあるが平均して約13億キロワット時であり、この記録は未だに破られていない日本一の電力量である。


で,肝腎の佐久間ダム発電の稼働率であるが,認可最大出力360MWであるから平均稼働率は約45%で,最高の稼働率がH3の約60%か。
そもそも稼働率は全国平均(38.9%>>866)より高め常時出力で見ると稼働率は平均でも167.3%となり,常時出力よりはだいぶ高く運用はしているようだ。

天竜川
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E7%AB%9C%E5%B7%9D
平均流量 135 m³/s
(鹿島観測所1939年〜2002年)

恐らくもっと下流の鹿島で135m3/sだから佐久間で常時最大水量の306m3/sを使うのは明らかに不可能であるね。その辺が理由で佐久間ダム完成の1956年以降(60年代から到来した?)の巨大ダム時代に於いて必然的に稼働率が下がっているのかも知れない。

870 とはずがたり :2014/06/07(土) 03:56:25
佐久間ダムの発電方法が最大出力時間と常時出力時間の2種類しかないとするとその配分比をXとして
{350MW*X+93.7MW(1-X)}*365*24=1,373,600MWh
これより
X=+(1,373,600/(365*24)-93.7)/(350-93.7)

X=0.246

1日に最大出力時間6時間と常時出力時間18時間で大体平均発電量を叩き出せるようだ。
まあこんなもんか。
ベースロード電源が足りない現状ではピークロードは余りまくってる揚水に任せて平均的に発電できる方が効率的だろうけど。。

871 とは :2014/06/07(土) 04:35:38
転換点の1960年だけど奥只見と田子倉が完成してるみたいだ。佐久間が三位なんに対してそれぞれ1、2位。

巨大なピーク時用の容量で稼働率が下がるのも当然なんかも。

872 とはずがたり :2014/06/07(土) 17:19:02

なんで水力発電所の年間発電量ランキングを探すのにこんなに苦労するんだ??
奥只見や田子倉は規模はでかいが年間発電量はちょっと下なんだな。信濃川の水量はさすがである。
佐久間ダムは流石だが,富士川や安倍川も中流域で塞いで巨大ダムとかできなかったんかな?まあ今更だけど。

2013/03/25
水力発電の面白さ(2)水力発電所の総数といろいろなランキング
http://yamanasi-satoyama.blog.ocn.ne.jp/blog/2013/03/post_8fb5.html
発電所の最大出力のランキングは以下のようになります。

1位、田子倉           38万Kw   40万Kw
2位、奥只見           36万Kw   56万Kw  
3位、佐久間           35万Kw   40万Kw
4位、黒4             33万Kw   33万Kw
5位、有峰第一(成願寺川)  26万Kw   26万Kw
上の5つはダム式です。
上の最大出力の40万Kwや50万Kwという値は普通一個の火力発電所の出力が120万Kwという値に比べるとかなり小さな値です。
水力発電が日本の全電力の10%以下しか発電していないのはこの小さな最大出力能力のせいなのです。
さて最大出力が大きい発電所でも水がすぐに枯渇するようなところは頼りになりません。

そこで各発電所の年間総発電量のランキングを見る必要があります。
1位、佐久間    年間発電量:143万MWh
2位、信濃川    年間発電量:119万MWh
3位、黒4      年間発電量:93万MWh
4位、新小千谷   年間発電量:85万MWh
5位、千手      年間発電量:72万MWh
・・・・・・
9位、奥只見     年間発電量:61万MWh
10位、田子倉    年間発電量:59万MKh

上のランキングを見るとJR東日本の所有する新小千谷発電所や千手発電所が良い発電効率を上げていることに驚きます。


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