イシガキ 小水力発電システム 未 利用エネルギーの有 効 活用 P-54 未 利 用 エネル ギ ー の 有 効 活 用 … そ れ は 小 水 力 発 電 システムで す 。 未 利 用 エ ネル ギ ー の 有 効 活 用 … 小 水 力 発 電 は 、二 酸 化 炭 素 を 排 出し な い 再 生 可 能 な クリーン エ ネ ル ギ ー で あり 、 計 画 的 に 開 発 ・ 促 進 され る べ き自 然 エ ネ ル ギ ー に 位 置 付 け ら れ て い ま す 。 イシ ガ キ は 、有 効 落 差 や 残 圧 を 利 用 し た 小 水 力 発 電 シ ステムとして 『 サイホン 式 立 軸 水 車 』 『 イン ライン 型 水 車 』 『 ポ ン プ 逆 転 水 車 』を 取り 揃 え 、 ベ ストソリューション を 提 案 しま す 。 ダム維持放流 上水残圧 工業用水残圧 農業用水路の小落差 下水放流の小落差 河川の小落差 1 2 サイホン式立軸水車 用 途 標準仕様・選定表 ●下水処理場などの処理水放流落差エネルギー利用 口 径 200 ∼ 800mm ●河川、水路堰などの落差エネルギー利用 流 量 0.07 ∼ 1.5m 3/s 有効落差 1 ∼ 7m 特 長 1 省スペース・軽量化で既設構造物を有効利用 自己サイホン形成システムのため、真空ポンプ等が不要で省ス ペースです。また、主要部材質は軽量な鋼板製を採用しています ので、既設構造物を大幅に改造することなく設置できます。 2 維持管理が容易 3 低落差で発電 口径 A B C D E F G H J 重量 680 520 300 以上 370 200 200 250 400 550 290 250 760 660 400 以上 450 250 250 320 500 650 350 落差にも適用可能です。 300 850 730 450 以上 520 300 300 400 600 700 430 350 940 860 550 以上 600 350 350 450 650 750 530 400 1,050 950 600 以上 670 400 400 500 750 850 660 無注水メカニカルシール、水中滑り軸受を採用していますので、 450 1,160 1,090 700 以上 750 450 450 550 800 900 810 信頼性が向上します。 500 1,280 1,190 750 以上 820 500 500 600 850 950 1,000 600 1,550 1,430 900 以上 970 600 600 700 1,000 1,100 1,500 700 1,850 1,690 1,050 以上 1,120 700 700 800 1,100 1,200 2,300 800 2,180 1,880 1,200 以上 1,270 800 800 900 1,200 1,300 3,500 J 200 ■自己サイホン形成システム E 単位(mm,kg) 1m 程度の有効落差で発電しますので、従来見過ごされていた低 水車主要部 （引上げ部） 4-φ19 A 4 完全無注水化で信頼性向上 ※ステンレス仕様 （オプション） G F H ト構造ですので、維持管理が容易に行えます。 寸法表 ケーシング （架台に固定） L.L.W.L C ※主要部引上げ高さはA+Bとなります。 B(最小) 発電機、ランナ等が主軸に取りつけたまま引上げ可能なプルアウ ※出口フランジ寸法はJIS、水道規格などにより製作します。 ※上記寸法は概略寸法ですので詳細は弊社担当者にお問合せ下さい。 D(最大) 電力 電力 発電 起動時 サイホン形成時 発電運転時 水車起動時は電力を供給し、ポンプ として運転を開始します。 その後、水 車内の空 気を排出しなが ら、サイホンを形成していきます。 サイホンが形成されると、水 車内の 水は自力で流れ落ちようとします。 その水流が水車の回転を加速させる ことにより発電する、というシステム です。 構造図・部品表（標準仕様） 番 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 部 品 名 ベルトカバー Ｖプーリ伝動装置 軸受箱ふた 軸受箱 発電機 発電機架台 玉軸受 無注水シール パッキン箱 軸スリーブ（Ｂ） 出口ケーシング 主軸 ランナ 水中滑り軸受 ガイドベーン ガイドケーシング 軸スリーブ（Ａ） 入口ケーシング 1 2 3 材 質 ＳＳ４００ ̶ ＳＳ４００ ＳＳ４００ ̶ ＳＳ４００ ̶ ̶ ＳＳ４００ ＳUS304 ＳＳ４００ SUS403 SCS13 PTFE SUS304 FC250 SUS304 ＳＳ４００ 7 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ※記載事項について、予告なく変更する場合があります。詳細は弊社担当者にお問合せ下さい。 3 4 発電機盤設置事例 発電機盤図（サイホン式立軸水車用） 1,200 1,000 840 120 600 120 発電機盤（右側はポンプ逆転水車） 1,850 発電機盤（サイホン式立軸水車用） 発電機盤仕様（サイホン式立軸水車用） 仕 様 項 目 1 連系電圧 2 定 格 標準仕様 2,000 150 550 オプション仕様 50/60Hz 200/220V、 400/440V 定格容量：1∼20kW ∼50kW 時間定格：連続 扉：3.2t 筐体、 他部：2.3t 外面 5Y7/1 （半ツヤ、 ポリウレタン樹脂塗装 80μm） 内面 5Y7/1 （半ツヤ、 ポリウレタン樹脂塗装 60μm） −10∼40℃ （換気ファン付） 周囲温度 6 準拠規格 A 約 600kg A矢視 6ーM12ケミカルアンカー（SUS） 遮光板 （横、 背面） 付 JEM1425、 JEM1265 JS 電気設備工事必携 発電機状態表示詳細 565 板厚 50 塗装仕様 網入り強化ガラス （枠：アルミ製） 465 質 量 窓 φ1 5 5 造 525 4 構 200 3 100 屋外式鋼板製垂直自立盤 600 PLC 系統連系保護継電器 （逆潮流有り・無し） 7 収納機器 75 進相コンデンサ 50 425 425 900 75 50 1,000 スペースヒータ アレスタ 正面側 トレンドデータ記録メディア 8 表 示 タッチパネル （マルチメータ相当） 回転数計 表示灯 （故障一括、 状態表示） デジタル表示器 電圧計 （広角度 110 角） 屋外表示装置 発電機状態表示詳細 電流計 （広角度 110 角） 系統連系保護用接点入力 （3 接点以内） 9 外部取合い 運動 （運転条件） 接点入力 （5 接点以内） 状態接点出力 （運転中、 重故障、 軽故障） 発電量アナログ出力 ※イメージイラストですので、実際の発電機盤と異なる場合があります。 ※記載事項について、予告なく変更する場合があります。詳細は弊社担当者にお問合せ下さい。 5 6 インライン型水車 ■ 設置例（配管にバイパス） 用 途 インライン型水車 ●上水道、工業用水の残圧エネルギー利用 ●ダムの維持放流落差エネルギー利用 新設配管 特 長 既設配管 既設調整弁 1 省スペースで設置 水車に発電機を搭載したレイアウトの場合、さらに省スペースで設置可能です。 発電機直結型 2 バイパス配管へ容易に設置 標準仕様・選定表 エルボ型レイアウトで、 バイパス配管に容易に設置できます。 また、 出口は下向き・横向きとも可能です。 口 径 150 ∼ 800mm 流 量 0.045 ∼ 2m 3/s 有効落差 2 ∼ 40m 3 維持管理が容易 水車は簡素な構造でトラブルの危険性が少なく、また発電機は陸上型ですので維持管理が容易に行えます。 4 流量変化に対応可能（PM発電機の場合） 流量の変化に応じた最適な回転速度で運転が可能です。 5 水質への影響がない 接液部に潤滑油を使用しない構造ですので、水質への影響がありません。 ポンプ逆転水車 用 途 ●上水道、工業用水の残圧エネルギー利用 ●ダムの維持放流落差エネルギー利用 ●水路の小落差エネルギー利用 特 長 両吸込渦巻タイプ 水中軸流タイプ 1 維持管理が容易 3 水質への影響がない 水車はポンプをそのまま使用した簡素な構造でトラブルの 陸上タイプの場合、接液部に潤滑油を使用しない構造です 危険性が少なく、維持管理が容易に行えます。 ので、水質への影響がありません。 2 流量変化に対応可能（PM 発電機の場合） 4 発電機種が選択可能 流量の変化に応じた最適な回転速度で運転が可能です。 誘導発電機、PM 発電機の適用が可能です。 ※記載事項について、予告なく変更する場合があります。詳細は弊社担当者にお問合せ下さい。 7 8 発電システム 算出式 発電機は以下の種類が対応できます。 流量・有効落差がわかれば、おおよその発電出力等の算出が可能です。 種類 誘導発電機 ■発電出力 PM 発電機 特長 ●発電出力は次のようになります。 ●単独運転が可能なので、非常用発電機として使用できる ●制御機器が簡素なため、保守が容易で低コスト ●流量の変化に応じた最適な回転速度で運転が可能 系統 （商用電源） 計算式 発電出力（ｋW）＝9.8× 流量（m3/s）× 有効落差（m）× 発電効率（η） 計算例 流量：0.2m3/s、有効落差：20m の場合で、発電効率を 0.679 と仮定したときの発電出力 ⇒9.8×0.2×20×0.679＝26.6kW となります。 【出典：NEDO マイクロ水力発電導入ガイドブック】 系統 （商用電源） ※個別案件の発電効率、発電出力については弊社担当者にお問合せ下さい。 ■年間電力料金削減額 ●流量や運転時間、余剰電力の売電などの状況により異なりますが、年間電力料金削減額は次のようになります。 システム 負荷 発電電力 負荷 励磁 INV 発電電力 年間電力料金削減額（円 / 年）＝発電出力（ｋW）×365（日）×24（時間）× 電気料金（円 /ｋWh） 計算例 発電出力：26.6ｋW の場合で、電気料金を 11 円 /kWh と仮定し、所内で消費したときの年間電力料金削減額 ⇒26.6×365×24×11＝約 256 万円 / 年の節約となります。 【出典：NEDO マイクロ水力発電導入ガイドブック】 ■年間 CO2 削減量 ●年間 CO 2 削減量は次のようになります。 IG WT 計算式 WT 計算式 年間 CO2 削減量（ｔ/ 年）＝発電出力（ｋW）×365（日）×24（時間）×CO2 排出係数 計算例 発電出力：26.6ｋW の場合で、CO2 排出係数を 0.000561ｔ-CO2/ｋWh と仮定したときの年間 CO2 削減量 ⇒26.6×365×24×0.000561＝約 130ｔ-CO2/ 年の削減効果となります。 【出典：環境省 平成２１年度の電気事業者ごとの実排出係数・調整後排出係数等の公表について】 PMG お問合せ表 ●WT：水車 ●IG：誘導発電機 ●PMG：PM 発電機（永久磁石発電機） ●INV：変換装置（インバータ） 系統連系も所内負荷と発電量のバランスから、さまざまな方式に対応できます。 購入電力の節減 余剰発電電力の販売 ●発電した電力を所内で消費 ●余剰電力は系統へ逆潮流させる ●電力会社へ余剰電力の販売（売電） ●対応可能発電機：誘導・PM ●発電した電力を全て所内で消費 ●電力の不足分は系統から補う ●経済効果が最も高い ●対応可能発電機：誘導・PM 系統 負荷 P1 負荷 P2 … 負荷 PN 設 系統 所内 発電機 PG 負荷 P1 負荷 P2 … 負荷 PN 置 場 所 ●発電した電力だけで所内の負荷を運転 ●独立電源として使用可 ●対応可能発電機：PM ⇒誘導は対応不可 系統 所内 発電機 PG 独立電源 □下水放流の小落差 □上水残圧 □ダム維持放流 □工業用水残圧 □河川の小落差 □農業用水路の小落差 □その他（ ） 有 効 落 差 または管路の減圧値 m 所内 発電機 PG 負荷 P1 負荷 P2 … 負荷 PN P G <（P 1+P 2 +・・・+P N ） P G >（P 1+P 2 +・・・+P N ） P G =（P 1+P 2 +・・・+P N ） 系統連系（逆潮流なし） 系統連系（逆潮流あり） 系統連系なし 流 量 状 況 電 源 状 況 発電電力の用途 m3/s ①流 量 ②流 量 変 動 □有 □無 V ①電 圧 ②周 波 数 □所 内 消 費 □余 剰 売 電 □50Hz □60Hz □その他（ ） ※記載事項について、予告なく変更する場合があります。詳細は弊社担当者にお問合せ下さい。 9 10
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