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Asian Power & Energy Corp
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小水力発電
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小水力発電
小水力発電
水車
e-kids
許認可事項
設置事例
小水力発電とは
小水力発電とは、水の落差を利用した施設容量10,000kW以下の水力発電をいい、国内普及状況は1982年以降、政府の支援で現在まで30余りの地域に(容量約43,000kW)設置され、年間電力生産量は約1億kWhに達する。
小水力発電は、電力生産のほか、農業用貯水池、農業用堰、下水処理場、浄水場、多目的ダムの用水路などにも適用できる点を勘案すると、国内の開発潜在量は豊富で、清浄資源として開発する価値の高い天然資源と評価されている。
小水力発電は、電力生産のほか、農業用貯水池、農業用堰、下水処理場、浄水場、多目的ダムの用水路などにも適用できる点を勘案すると、国内の開発潜在量は豊富で、清浄資源として開発する価値の高い天然資源と評価されている。
水力発電の原理と構造
ダム取水口の水路
水圧管路
水圧管路
水車発電機
制御システム
制御システム
変圧器
韓電系統線
需要者
水力発電のシステム構成
水車の種類と特徴 - 小水力の最も重要な設備は水車(Turbine)であり、設備固有の特徴は次のとおりです。
| 水車の種類 | 特徴 | ||
|---|---|---|---|
| 衝動水車 | ペルトン(Pelton)水車 ターゴ(Turgo)水車 オズバーガー(Ossberger)水車 |
- 水車が水に完全に浸かっていない - 水は水車の一部の方向から供給、運動エネルギーだけを切り替え |
|
| 反動水車 | フランシス(Francis)水車 | - 中・低落差に利用可能で、最も広く使用 | |
| プロペラ水車 | カプラン(Kaplan)水車 チューブラー(Tubular)水車 バルブ(Bulb)水車 リム(Rim)水車 |
- 水車の軸方向から水が供給される - 低落差・高流量の条件に適合 |
|
水力発電の分類
| 分類 | 備考 | ||
|---|---|---|---|
| 設備容量 | Micro hydropower Mini hydropower Small hydropower |
100kW 未満 100~1,000kW 1,000~10,000kW |
韓国の場合、土建費用の負担のため、殆どの場合 トンネル式より経済性のある従来のダム式を主に利用 |
| 落差 | 低落差(Low head) 中落差(Medium head) 高落差(High head) |
2~20m 20~150m 150m 以上 |
|
| 発電方式 | 水路式(run-of river type) | - 河川の勾配が急な中流・上流地域 | |
| ダム式(Storage type) | - 河川の勾配が小さく流量の大きい地点 | ||
| トンネル式(Tunnel type) | - ダム式と水路式を混合した方式 - 大きな落差が得られるところ - 河川の形状がオメガ(Ω)である地点 |
||
※小水力発電は河川や貯水池の水を落差による位置エネルギーを利用して水車の回転力を発生させ、水車に直結している発電機によって 電気エネルギーを生産する方式で、設備容量、落差および発電方式により分類
国内の小水力発電の現況
- 国内の水力発電所の総発電設備容量は6,517MW（2023年基準）で、そのうち大型水力発電所は5,000MW、中型水力発電所は1,000MW、小型水力発電所は203MWを占めており、水力発電所の数は約200ヶ所です。
- 2023年基準での国内発電設備の現況は約150,037MWです。
- 2023年基準での国内発電設備の現況は約150,037MWです。
| No | 区分 | 設備容量(KW) | 占有率(%) |
|---|---|---|---|
| 1 | k-water(48ヶ所) | 45.8 | 93 |
| 2 | 発電会社(26ヶ所) | 29.6 | 60 |
| 3 | KHNP(13ヶ所) | 4.9 | 10 |
| 4 | 韓国農漁村公社(35ヶ所) | 8.4 | 17 |
| 5 | その他(71ヶ所) | 11.3 | 23 |
| 6 | 合計(200ヶ所) | 100.0 | 203 |
国内の現況
- 再生可能エネルギー義務割当制度（RPS）により水力開発の必要性が高まり、農業用貯水池、下水処理場、水道管路、下水終末処理場、火力発電所の冷却水などを利用した小水力開発が
活発に推進されています。
- 水車技術の開発において、小水力分野では政府の技術開発支援および製造業者の努力により、高効率なカプラン水車、チューブラー水車、フランシス水車は国産化が完了し、
現在は商業化段階にあります。
- 水車および関連部品の国産化開発を進めるため、大洋電機、(株)日進電機、ヒョソンエバラ、シンハン精工などが外国企業との技術提携により技術開発に参加しています。
活発に推進されています。
- 水車技術の開発において、小水力分野では政府の技術開発支援および製造業者の努力により、高効率なカプラン水車、チューブラー水車、フランシス水車は国産化が完了し、
現在は商業化段階にあります。
- 水車および関連部品の国産化開発を進めるため、大洋電機、(株)日進電機、ヒョソンエバラ、シンハン精工などが外国企業との技術提携により技術開発に参加しています。
各段階別開発目標
| 区分 | 短期 | 中期 | 長期 |
|---|---|---|---|
| 段階 | 第1段階(2015年まで) | 第2段階(2020年まで) | 第3段階(2030年まで) |
| 開発目標 | 技術力向上 | 普及活性化 | 安全化 |
第1段階
4つの大分野を中心に、世界的な先導技術を発掘し、国内実績に最も適した技術として改良するか、または源泉・核心技術を発掘・開発する。
第2段階
第1段階で開発適用された技術の実用化および実証規模の研究を促進するとともに、改良・補完された技術を開発し、開発技術の技術競争力を国外に普及できるよう普及の活性化を推進する。
第3段階
短期および中期の技術開発を通じて、国内に普及された技術の拡大普及とともに、世界的に競争力のある核心要素技術を発掘し、国家戦略技術として発展させ、世界市場に輸出する小水力の安定化を追求する。
国内普及状況
年別設置状況(大型水力を含む)
| 区分 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 設置容量(MW) | 6,490 | 6,508 | 6,506 | 6,541 | 6,513 | 6,517 |
※ 資料：2023年 韓国電力統計資料(韓国電力)
年別水力発電量(大型水力を含む)
| 区分 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 発電量(GW) | 489 | 437 | 509 | 386 | 436 | 383 | 516 | 511 | 465 | 536 |
※資料：2023年 韓国電力統計資料(韓国電力)
韓国の小水力発電市場の展望
1.環境上の利点
韓国の平均降水量は1,250mm程度で、これは小水力発電で年間約1,500MWの電力を生産できる流量に相当します。現在、国内小水力施設容量は93,732kWで、既存の潜在量の約6.25％に過ぎず、開発の余地が多く残っています。
2.設置地点の多様性
小水力開発が可能な場所は有効貯水量200万トンに流域面積15㎢以上の農業用貯水池、20,000トン/日以上の下水終末処理場、施設容量50,000トン/日以上の浄水場、高さが2m以上の農業用堰などで、未活用の小水力資源を利用できる設置地点は非常に多様です。
3.低炭素グリーン成長戦略による政府支援の強化
政府支援による新再生可能エネルギー事業への投資が着実に増える見通しで、今年から今後4～5年間、小水力発電事業の市場規模は急激に増加すると予想されます。
国内小水力発電エネルギー普及潜在量
| No | 運営機関 | 設置箇所 | 潜在量 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 一般河川 | 120 | 1,412,500 | |
| 2 | 下水処理場 | 63 | 5,300 | 使用率 70~80% |
| 3 | 浄水場 | 58 | 2,500 | 使用率 90% |
| 4 | 農業用貯水池 | 163 | 48,000 | 3,000,000 以上 |
| 5 | 農業用ダム | 18.252 | 5,000 | 使用率 40% |
| 6 | 多目的ダムの用水路 | 6 | 6,744 | 使用率 60% |
| 7 | 揚水発電所の下部ダム利用 火力発電所の冷却水利用 |
25~30 | 19,956 | |
| 合計 | 1,500,000 | |||
