落差1メートルの水路でも発電可能な小水力発電機：協和コンサルタンツ 小水力発電機

協和コンサルタンツは新開発の用水路向けの小水力発電機の販売を開始した。同社独自開発の相反転方式を採用した発電機で、1メートルと小さな落差でも発電できるのが大きな特徴だ。

[提供：スマートジャパン編集部，TechFactory]

　協和コンサルタンツは2016年10月から、新開発の小水力発電機の販売を開始した。用水路向けの小型の発電機で、1メートルと小さな落差でも発電できるのが大きな特徴だ。価格はオープンとしている（図1）。

開発した小水力発電機　出典：協和コンサルタンツ

　開発した小水力発電機は、相反転方式という構造を採用しているのが特徴だ。発電機では、中に入っている磁石を回転させて発電するが、この相反転方式は磁石の外側にあるコイルを磁石と逆方向に回転させる。これにより回転速度が倍増することで高起電圧化をはかり、小さな落差でも発電しやすくした（図2）。

　相反転方式の小水力発電機は、回転トルクが小さくなるという特徴もある。そのため設置する際の強固な据え付けが不要で、水路に直接設置することができる。発電機小屋などを設置する必要もなく、設置スペースを省略できると同時に土木工事のコストを抑えられるというメリットもある。

　相反転方式の小水力発電機の重量は1台当たり200kgで、大きさは1930×930×500ミリメートル。発電に必要な流量の目安は1秒当たり0.15〜0.20立方メートルで、有効落差は0.7〜0.9メートル。発電機の出力目安は450〜600W（ワット）だ。1台で家庭1世帯分の発電量を見込めるとしている。

図2　相反転方式の概要　出典：協和コンサルタンツ

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「水路で発電」が広げる可能性

　協和コンサルタンツは、この相反転方式の小水力発電機の開発に2012年から着手した。産学共同で複数の実証実験を重ねており、4年越しで商品化にこぎつけた。既に国内外の複数の特許を取得しているという。

　小水力発電を行う場合、もちろん固定買取価格制度を利用して売電を行うこともできる。しかしこうした小さな用水路への設置を想定した発電機の場合、それほど多くの発電量が見込めるわけではない。

　だが小規模ながら小さな用水路で発電が行えるようになれば、非常時の独立電源、または送電線を敷くことが難しい農地などでも電源を確保できるようになるといったメリットがある。国内には約40万kmの農業用水路が整備されているものの、その多くはまだ活用されていないのが現状だ。

　その一方で、こうした農業用水路を再生可能エネルギー源として生かせる、高効率かつ小型の小水力発電機が少しずつ市場に登場し始めている。NTNは新規事業として用水路向けのプロペラ式小水力発電機の開発を進めており、2016年12月から販売を開始する予定だ（図3）。

図3 NTNの小水力発電機