呼吸する発電機 VORTEX [重力渦水式小水力発電システム]
•
1 like•6,819 views
水質浄化システムから生まれた重力渦水式小水力発電システムGWVPP（日本名：VORTEX）の紹介。 河川や用水の水を渦のちからによって曝気して水中に酸素を取り込み、水棲生物の生命活動を促進する環境に配慮した小水力発電システムです。写真はオーストリアのオーバーグラーフェンドルフにある10kWのパイロット版。 設置には現地調査が必要となりますので、詳細はeco@gifu-shinoda.co.jpまでお問合せ下さい。
Recommended
More Related Content
Similar to 呼吸する発電機 VORTEX [重力渦水式小水力発電システム]
Similar to 呼吸する発電機 VORTEX [重力渦水式小水力発電システム] (6)
Recently uploaded
Recently uploaded (8)
呼吸する発電機 VORTEX [重力渦水式小水力発電システム]
- 2. 2 1. 小水力発電 2. メリット・デメリット 3. エネルギーの計算式 4. 水車の種類 5. VORTEX 6. 基本構造 7. 環境効果 8. メンテナンス 9. 安全性 10. 設置実績 重力水渦式小水力発電システム 呼吸する発電機 VORTEX 篠田株式会社
- 4. 5 1. 小水力発電 篠田株式会社 小水力発電の導入 →小水力発電の導入には経済性以外の付加価値が重要 小規模の水力発電は、大規模のものと比較すると、経済性の良いものではない CO2排出 量の削減 環境教育 地域振興 環境貢献 PR
- 5. 6 1. 小水力発電 篠田株式会社 小水力発電の導入 CO2の削減について 小水力発電は、化石燃料の燃焼により発電する火力発電とは異なり、CO2を排出しない自然エネ ルギーです。この自然エネルギーで発電した電力を利用すると、その分だけCO2の排出量を削減 できたとみなすことが出来ます。 1kWh発電した時にどれだけCO2を削減できたかは「CO2排出係数」を用いて計算します。 年間CO2削減量(kg) ＝ 年間発電量(kWh) × CO2排出係数(kg-CO2/kWh) 【計算例】 ある自然エネルギー源により年間50,000kWh発電した場合（CO2排出係数を0.55とする） 年間CO2削減量(kg) ＝ 50,000(kWh) × 0.55(kg-CO2/kWh) ＝ 27,500(kg)
- 6. 7 1. 小水力発電 篠田株式会社 小水力発電の導入 大規模水力発電と比べ、平地にコンパクトに設置する事が可能 太陽光や火力発電と異なり、水流が水車を回し、モーターを回転させる様子を直接 見る事が出来る。 →環境教育の場として利用できる 近年では、こども向け教材に再生可能エネルギーに関する事が取り上げられたり、授 業で水車を製作したりと、環境に関する教育が盛んになってきている。 環境教育への導入について
- 7. 8 1. 小水力発電 篠田株式会社 導入前の手続き 法 規 制 関 係 調 整 関 係 地元住民との合意形成 地元住民 水利使用許可等 国土交通省 河川国道事務所河川管理課 発電設備認定等 地方経済産業局資源エネルギー環境部電力事業課 電気事業法 河 川 法 電力会社との協力 電力会社 地 元 対 応 電 力 協 議
- 8. 9 2. メリット・デメリット 篠田株式会社 再生可能エネルギーの中でも、小水力発電は年間を通じて出力がほぼ一定で、 同出力であれば、太陽光発電や風力発電と比べて３～１０倍の電力量が得られる。 水量が出力に大きく影響するため、発電に適した流量と落差が得られなければ設 置は不可。つまり、どこへでも設置できるというものではない。 水力発電（出力５kW） ５kW x 24時間 x 365日 x 0.8（利用率）＝35,000kWh/年 太陽光発電（出力５kW） ５kW x 3.77時間* x 365日 ＝6,880kWh/年 (*NEDO, 岐阜市平均日射時間） 約５倍の電力量 水力発電（出力５kW） 落差１ｍの場所で、0.8㎥/sの流量が確保できる場所に限られる 太陽光発電（出力５kW） 35～45㎡の日の当たる土地があれば発電可能
- 10. 11 4. 水車の種類 篠田株式会社 タイプ 種類 特徴 密閉型水車 ペルトン 大きな落差、流量が必要 出力規模が大きい 山間部向け フランシス カプラン 開放型水車 上掛け水車 落差、流量が少なく済む 出力規模が小さい 平地向け らせん水車 渦式水車
- 11. 12 5. 重力渦水式小水力発電機 VORTEX 篠田株式会社 回転タンク底部の排水孔から、流水を排水 する際に出来る渦の力を利用して発電 平地で多く見られる低流量・低落差の小川や 水路に適した小水力発電システム 呼吸する発電機 VORTEX 発電目的以外にも溶存酸素量の向上が期待 できる、環境に配慮した発電システム 低落差・小流量 シンプルな構造 環境にやさしい
- 12. 13 5. 重力渦水式小水力発電機 VORTEX 篠田株式会社 重力渦式水車 VORTEX 従来型水車 （上掛け、下掛け） 特徴 円形タンク底部の排水孔から排水時に 出来る渦を利用して水車を回転させる 横軸の水車へ上部又は下部からの流水の力 を利用して水車を回転させる 必要落差 0.7m～ 2m～ コスト （10kW規模） 本体価格のみでおよそ2500万円 総建設費3000～5000万円 サイズ 横幅：6m程度 高さ1.5m 横幅：水路幅程度 高さ：地上３～４m 効率 65% 60～65% 環境影響 簡易的な魚道で遡上が可能 曝気効果により浄化能力活性化 魚の遡上には別途魚道が必要 メンテナンス 小型の漂流物は水車に詰まることなく 通過するため除去頻度が少なく済む 漂流物が流れ込まないようにする対策が必 要。溜まった漂流物の除去が必要 VORTEXの優位性
- 13. 14 5. 重力渦水式小水力発電機 VORTEX 篠田株式会社 おおよそこの領域 低落差：0.7m～２m 少流量：0.05㎥～20㎥
- 16. 17 6. 基本構造 篠田株式会社 遊星ギア 遊星キャリア ：入力 太陽歯車 ：出力 内歯車 ：固定 の場合 増速比は (Za+Zc)/Za ＝ × (Za+Zc)/Za 発電機の回転数は700～1500rpm程度だが、低落差向けの水車は100～500rpm程度の低速で回転して いるため、増速機を用いて回転数を上げる必要がある。 VORTEXの場合、水車が35rpm前後で回転しているため、20～40倍のギア比の増速機が必要となり、 通常の歯車機構やプーリーでは大がかりな装置になってしまうため、遊星ギアを採用し、省スペー ス化を図っている。 遊星歯車 ( 歯 数 Z b ) 内 歯 車 ( 歯 数 Z c ) 遊星キャリア (遊星歯車の公転により回転) 太陽歯車 ( 歯 数 Z a )
- 20. 21 7. 環境効果 水質浄化装置から進化したVORTEX 篠田株式会社 開発者Zotlötererさん （オーストリア人） 「沼の自己浄化力を活性化するための水曝気システム」 池の魅力的な景観はキープしたい 「 そ う だ 、 娘 の た め に 庭 の 池 を プ ー ル に し よ う 」 Zotさんのこだわり 沼＝流れの無い水 → 汚泥がたまりやすく酸素が欠乏 化学物質は使いたくない
- 22. 23 7. 環境効果 バイオリアクターとしてのVORTEX 篠田株式会社 タンクの水草１㎡あたり1000匹の小生物が生息 藻や小生物をエサとする 魚 が タ ン ク 内 外 に 生 息
- 23. 24 8. メンテナンス シンプル構造、故にメンテナンスも簡単。 篠田株式会社 週１回 柵の点検（５～１０分） 月１回 ギアの点検 年１回 オイル交換 タービン羽根の間隔は、狭くても14cm程度 魚や枯葉などはもちろん、電球も問題なく通過
- 24. 25 9. 安全性 フェンスで囲い、「立入禁止」表示する。 タンクの上をグレーチング等でカバーする。 篠田株式会社 設置箇所に適した安全対策 ↑並列設置も可能↓
- 25. 26 10. 設置実績 篠田株式会社 世界に広がるVORTEX オーストリア オーバーグラーフェンドルフ 落差：1.5m 流量：0,9m³/s 出力：8,3 kW 年間発電量：60000kWh 2006年から稼働 インドネシア バリ島 落差：1.5m 流量：？ 水利権許可申請中 2007年学校付近に設置 2012年新型タービン設置予定 ドイツ ヴィンターベルク（Winterberg） 落差：2×1.4m 流量： 0.5m³/s 出力：2×3.8kW 年間発電量：36000kWh