利水・治水スレ - 1194191152 - したらば掲示板

1441：とはずがたり：2018/11/17(土) 22:11:51: 連載:インフラ・イノベーション
日本を救う水力発電イノベーション
京都大学大学院教授・内閣官房参与
藤井　聡
http://trans.kuciv.kyoto-u.ac.jp/tba/wp-content/uploads/2017/03/H29.04%20%E9%80%A3%E8%BC%89%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%95%E3%83%A9%E3%83%BB%E3%82%A4%E3%83%8E%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E7%AC%AC7%E5%9B%9E%EF%BC%88%E6%B0%B4%E5%8A%9B%E7%99%BA%E9%9B%BB%EF%BC%89.pdf

…エネルギー安全保障のみならず、デフレ脱却、経済成長のためにも、国産エネルギーの開発を通したエネルギー自給率の上昇は、極めて重要なのである。
そんな中で、わが国においてとりわけ有望な国産エネルギーが、水力発電である。

主要な水系の水力発電開発はおおむね完了しているとも言われることもしばしばだ。しかしそれでもなお、イノベーティブな新しいアイディアを導入すれば、まだまだ開発できる余地が膨大に残されている。

例えば、元建設省河川局長の竹村公太郎氏は、日本の水力発電は、金額に直して2兆円から3兆円分も増加させることができると指摘している（竹村、2016）1）。これは、現状の電力市場全体の規模の1割以上に相当する。現状の水力発電のシェアがおおよそ1割であることから、日本の水力発電の潜在能力をすべて発揮できれば、「2割」程度のシェアを占める状況を作ることができる、と指摘されているという次第である。

発電力を効果的に増強させる、ダムの「かさ上げ」

北海道の石狩川水系の上流部にある「桂沢ダム」は、約12m（約2割）かさ上げして「新桂沢ダム」にリニューアルするという「ダム再開発事業」が進められている（写真-1参照）。これにより、ダムの総貯水容量が約６割増強、発電容量は42％増強された（非洪水期は7,410千m3→10,530千m3、洪水期は6,570千m3→9,366千m3）。

そしてこのかさ上げ事業を通して、発電に関する能力は、（先に示したように）発電に使用する容量が42％増加すると同時に、最大出力も約1.7万kWへと約12％拡大した。こうしたかさ上げを通した「発電能力」の増強には、２つの明快な理由がある。

第一に、上述したように「わずか」なかさ上げでも、貯まる水の量（貯水量）は大きく増加するからである。

第二の理由は、ダムをかさ上げすれば、発電するための「落差」が大きくなり、より多くの発電が可能となるから、というものである。

既存ダムに、「逆調整池ダム」を新たに作る

「かさ上げ」に次ぐ、もう一つの効果的な既存ダムの活用方法が、「逆調整池ダム」を既存の発電ダムの下流につくるというもの。
これは、例えば宮ケ瀬ダム（神奈川県相模原市、愛川町、清川村）に実際に導入されているものなのだが、その概要を説明してみよう。
そもそも宮ヶ瀬ダムは発電も目的の一つとして計画されていたのだが、一つの問題があった。
それは、電力需要のピーク時点で求められる量の発電を行うには、「一気に大量の水を放出する」必要がでてくる。そのため、発電放流時とそうでない時で放流量の変動が大きく、そのままでは下流河川の水位が不安定となってしまい、さまざまな弊害が生じてしまう。しかも、一気に放流してしまうと貯水がなくなり、「ベース発電」を行えない時間ができてしまう。こうした理由から、大量の放出ができず、したがってピーク発電に対応できない、という問題があった。