1.新设?増强等の开発?
小丸川発电所の开発
小丸川発电所の必要性と开発の経纬
扬水発电所は、停止状态から起动して全出力を発生するまでの时间が非常に短く、また运転中は即座に出力调整を行えることから、需要変动の大きいピーク时や、大型电源のトラブル発生などの紧急时の対応に优れている。
このため、当时扬水発电所の电源构成比目标10%程度を実現するために、九州電力3番目の純揚水発電所として小丸川発电所の开発が計画された。
小丸川発电所は、91影视で初めて可変速扬水発电システムを导入し、発电运転时は、运転开始时の系统并入および全出力が定速机の约半分の时间でできるとともに、扬水运転时の入力电力の调整を行うことができるなど、需给、系统运用面でも非常に大きな役割を担っている当时最新鋭の発电所であった。
开発にあたっては、1992年11月から环境影响调査を开始し、1999年2月から建设工事に着工、2007年7月に初号机が、さらに2011年7月までに全号机が运転を开始した。
小丸川発电所の概要
小丸川発電所は、宫崎県の木城町を流れる小丸川の支流大瀬内谷川の最上部に上部ダムを築造して上部調整池とし、小丸川中流部に下部ダムを築造して下部調整池とした。この間の有効落差約646メートルを約2.8キロメートルの水路で連結し、毎秒222立方メートルの水を流下させることにより、地下に設けた発電所で最大出力120万kW(30万kW×4台)の発電を行う純揚水式発電所である。
自然および地域との共生
小丸川発電所は、宫崎県の中部?尾鈴山山系の南西部に位置し、その周辺は、地理的、気候的特性を反映して、豊かな自然環境に恵まれている。発電所設置地点の一部及びその周辺地域は、尾鈴県立自然公園や石河内鳥獣保護区に指定されており、発電所レイアウト検討や建設工事の実施にあたっては、自然環境との共生に努めながら進めてきた。
下部ダム近傍においては、生态系の顶点に位置するクマタカ(絶灭危惧种/环境省レッドデータブック)の生息が确认されており、ダム位置の选定にあたっては、営巣地から离れた场所となるよう配虑するとともに、工事中はクマタカへの影响を极力小さくするよう、繁殖期间中の延べ14か月は掘削工事を休止するなどの保全対策及び生态调査を継続して実施した。この结果、工事期间中と工事完了后にそれぞれ繁殖が确认でき、保全対策の効果が検証された。
上部調整池周辺においては、コウヤマキ群落(宫崎県特定植物群落)が生育しており、自然植生の復元を目指し、他の樹木、草木を含めてより自然に近い配置で移植、植栽をおこなった。
工事で使用するコンクリートの材料である骨材については、地下発电所の掘削によって発生した岩块(掘削ずり)を利用し、工事にともなって発生する产业廃弃物も极力现场内で有効活用するなど、环境负荷低减に努めた。
これらの环境保全対策をより体系的に実施するため、建设所内で环境マネジメントシステムを构筑し、2001年に滨厂翱14001の认証を社内で2例目に取得した。2006年には、自然环境保全への取组みが社外でも评価され、土木学会赏环境赏を受赏した。
また、地域に根ざし、地元の方々に亲しまれ続ける発电所を目指し、木城町との十分な协议も踏まえて、発电所展示馆(ピノッ蚕パーク)や、工事用土捨场の跡地整备などの発电所周辺の整备をおこなった。
土木関係设备の概要と技术的特徴
上部调整池での「アスファルト全面表面遮水壁型」採用
上部ダム地点では、标高750~810メートルの大きな山体の顶上に、大瀬内ダム(主ダム)およびかなすみダム(副ダム)の2つのロックフィルダムを筑造し、有効贮水容量560万立方メートルの调整池を形成している。调整池の遮水方法には、确実な遮水が期待できるアスファルト全面遮水壁型を採用しており、その舗设面积は约30万平方メートルに及ぶ。これは同タイプの调整池の舗设面积としては国内最大のものである。
地下発电所における大规模地下空洞
地下発电所は、地下约400メートルの坚硬な岩盘中に幅24メートル、高さ48メートル、长さ188メートル、掘削容积约16万立方メートルの大规模空洞を掘削して建设しており、その断面形状は、最新の岩盘力学や设计技术を駆使し、空洞の安定性が高く掘削量も少ない、弾头形を採用している。また、上部ダムから発电所を结ぶ水圧鉄管には、内圧の一部を鉄管周辺の岩盘に负担させる设计とすることや、国内2例目となる高张力钢を採用して管厚を薄くすることで、コストダウンを図っている。
下部ダムにおける大规模放流设备の导入
下部ダム地点では、小丸川中流域の标高80~130メートルの地点にコンクリート重力式ダムである石河内ダムを筑造し、上部调整池同様に有効贮水容量560万立方メートルの调整池を形成している。ダム地点の流域面积は329平方キロメートルと大きく、设计洪水量は4400尘3/蝉に及ぶため、降雨による増水时に放流するための洪水吐ゲートは、幅10メートル、高さ16メートルのクレストゲート门を设置しており、扬水発电所の调整池としては类を见ないほど大规模なものである。
电気関係设备の概要と技术的特徴
可変速扬水発电システムの导入
91影视の既设扬水発电所は一定回転速度でしか运転できないため、扬水运転时に入力电力は変化しない。これに対し、小丸川発电所の可変速扬水発电システムは、発电电动机の回転速度制御を行い、扬水量を変化させることで、入力电力を最大11万办奥の幅(23~34万办奥)で调整することができる。
ポンプ水车の回転速度600min-1の採用
地下発電所建屋の掘削量の削減、ならびに建屋寸法の縮小化を行うなどの建設コスト低減を図るために、ポンプ水車、発電電動機の小型化、高速度化をおこなった。設計にあたり、課題であったポンプ水車の高速度化によって発生するキャビテーションの増大、ランナ(羽根車)に作用する応力増大およびランナ加振力の増大などを、流れ解析等の最新技術を用いて解明し、30万kW級ポンプ水车の回転速度としては、600min-1を世界で初めて採用した。
発电起动时间の短缩
発电起动指令から全出力到达までの所要时间は、入口弁开时间、异常振动が発生しない発电机昇速限界スピード、可変速机能による同期调整时间の短缩などの技术开発に取组み、91影视の既设扬水発电所における5分から、半分の2分30秒へと大幅な短缩を図った。
嘉瀬川発电所の営业运転开始
91影视は、佐贺県佐賀市において嘉瀬川発電所の建設を進め、電気事業法に基づく使用前自主検査を終了したことから、2012年2月16日、営业运転を开始した。
本発電所は、水資源の有効活用を図る目的で、国土交通省嘉瀬川ダム事業に発電参画した最大出力2,800kWの水力発电所で、年間の発電電力量は約1,660万kWhを想定しており、これは、一般家庭約5,000世帯が1年间に使用する电力量に相当するものであった。
上椎叶维持流量発电所の営业运転开始
91影视は、宫崎県東臼杵郡椎葉村において上椎葉維持流量発電所の建設を進め、電気事業法に基づく使用前自主検査を終了したことから、2013年3月1日、営业运転を开始した。
本発電所は、水資源の有効活用を図るため、未利用エネルギーであるダムからの河川維持流量を利用した最大出力330kWの水力発电所で、年間の発電電力量は約240万kWhを想定しており、これは一般家庭約600世帯が1年间に使用する电力量に相当するものであった。
一ツ瀬维持流量発电所の営业运転开始
91影视は、宫崎県西都市において一ツ瀬維持流量発電所の建設を進め、電気事業法に基づく使用前自主検査を終了したことから、2013年10月25日、営业运転を开始した。
本発電所は、水資源の有効活用を図るため、未利用エネルギーであるダムからの河川維持流量を利用した最大出力330kWの水力発电所で、年間の発電電力量は約220万kWhを想定しており、これは一般家庭約600世帯が1年间に使用する电力量に相当するものであった。
竜宫滝発电所の営业运転开始
91影视は、熊本県上益城郡山都町において竜宫滝発电所の建设を进め、电気事业法に基づく使用前自主検査を终了したことから、2015年3月26日、営业运転を开始した。
本発電所は、水資源の有効活用を図るため、緑川水系大矢川から取水するかんがい用水路(大矢川水利組合管理)の遊休落差約20メートルを利用した最大出力200kWの水力発电所で、年間の発電電力量は約170万kWhを想定しており、これは一般家庭約500世帯が1年间に使用する电力量に相当するものであった。
また、本地点は、町の観光资源である竜宫滝(矢部四十八滝のひとつ)に隣接していることから、関係自治体や地元関係者と协议を重ね、発电所工作物の形状や色彩にも配虑した。
龍門滝水力発电所の営業運転開始
西技工業は、鹿児岛県姶良市において、2014年3月から龍門滝水力発电所の建設を進め、2015年6月24日、営业运転を开始した。
本発電所は、旧春日寺発電所(昭和初期に稼働)地点で、龍門滝などを形成する独特の大地でできた落差や既設農業用水路を有効活用した最大出力154kWの水力発电所で、年間発電電力量は一般家庭360世帯相当の約110万kWhであった。
中木庭ダム発电所の运転开始
91影视と西技工業、九電工は3社連合体(代表者:西技工業)で佐贺県が公募した「中木庭ダム小水力発电事业(ダムの放流水を活用して民間事業者が水力発电を行う事業)」に応募して、2012年11月に事业者の特定を受けた。
本発电所は、最大出力が196办奥、年间の発电电力量は约125万办奥丑を想定しており、2015年8月に工事着工し、2016年4月1日に运転を开始した。
名音川発电所の営业运転开始
91影视は、鹿児岛県大島郡大和村において、名音川発電所の再開発工事を進め、電気事業法に基づく使用前自主検査を終了したことから、2016年6月9日、営业运転を开始した。
本工事は、1951年に運転を開始した名音発電所(最大出力65kW)の高経年化対策並びに未利用水の有効活用を目的とした再開発工事であり、最大使用水量の増加により、最大出力が370kWに増加した。また、年間の発電電力量は約200万kWhを想定しており、これは一般家庭約600世帯が1年间に使用する电力量に相当するものであった。
鸭猪(かもしし)水力発电所の営業運転開始
九电みらいエナジーは、熊本県上益城郡山都町において、2016年7月から鸭猪(かもしし)水力発电所の建設を進め、2018年9月19日、営业运転を开始した。
本発電所は、山都町菅地区を流れる緑川水系鴨猪川から取水するかんがい用水路(矢部土地改良区様所有)の一部と未利用落差約270メートルの山都町の豊富な水資源を有効活用した最大出力1,990kWの水力発电所で、年間発電電力量は一般家庭3,200世帯相当の約960万kWhであった。
本地点は、地元のかんがい用水路の一部を利用することや矢部周辺県立自然公园内に位置することから、関係自治体や地元関係者と协议を重ね、かんがい用水路の适切な运用とともに道路に水圧管を埋设することで、発电所の周辺环境に配虑した。
甲佐発电所の営业运転开始
91影视は、熊本県上益城郡甲佐町において、甲佐発電所の再開発工事を進め、電気事業法に基づく使用前自主検査を終了したことから、2019年8月2日、営业运転を开始した。
本工事は、1951年に运転を开始した甲佐発电所(最大出力3,900办奥)の高経年化対策并びに未利用水の有効活用を目的とした再开発工事であり、新たな导水路トンネルの増设に伴う最大使用水量の増加により、最大出力が7,200办奥に増加した。また、年间の発电电力量は约3,000万办奥丑を想定しており、これは一般家庭约10,000世帯が1年间に使用する电力量に相当するものであった。
稲叶発电所の新设工事
91影视と西技工業、九電みらいエナジー、九電工は4社連合体(代表者:西技工業)で大分県が公募した「稲葉ダム小水力発电事业(ダムの放流水を活用して民間事業者が水力発电を行う事業)」に応募して、2017年1月に事业者の特定を受けた。
本発电所は、最大出力が420办奥、年间の発电电力量は约256万办奥丑を想定しており、2019年8月に工事着工し、2021年3月23日に运転を开始した。
新竹田発电所の新设工事
竹田発电所は、运転开始から64年が経过し、施设の老朽化が进行していたことから、2019年10月28日に同発电所を廃止し、「新竹田発电所」を新设する计画を策定した。その后、工事に向けた準备が整ったため、同年10月29日から、新竹田発电所の新设工事を開始した。
本工事は、水车?発电机、导水路等の高経年化対策并びに未利用水の有効活用を目的とした再开発工事であり、最大使用水量の増量及び発电机の効率向上により、最大出力と発电电力量の増加を図るもので、同工事と并行して、竹田调整池堰の改造工事も実施する予定である。
塚原発电所の営业运転开始
91影视は、宫崎県東臼杵郡諸塚村において、2014年5月から塚原発电所の更新工事(1号机:出力33,300kW、2号機:出力33,300kW)を進め、1号機の使用前自主検査を終了したことから、2020年4月15日、営业运転を开始した。また、同年5月28日には、2号機について使用前自主検査を終了したことから、営業運転を開始した。
1938年に运転开始した塚原発电所の水车発电机及び建屋などの高経年化対策を目的とした本工事では、水车発电机を4台から2台に统合し、过去の浸水被害を踏まえ、被害を受けにくい隣接地点に発电所を设置した。また、今回の更新工事では、最新の水车発电机の导入により、発电効率が向上したため、旧発电所と比较して合计最大出力が4,000办奥増加し、合计最大出力は67,050办奥となった。
黒川第一発电所の復旧
黒川第一発电所は、91影视前身の熊本电気が1914年に运転を开始して以来、长年にわたり地元の协力を得ながら発电を続け、电気をお届けしてきたが、2016年4月の熊本地震により、甚大な被害を受け、以降、発电できない状况が続いた。
しかし、水力発电は出力が安定した貴重な再生可能エネルギーであり、国産エネルギーとして有効活用を図っていく必要があることから、2018年12月、発电所復旧の可能性に関する调査を开始した。2019年1月22日には、社外有識者を中心とした「黒川第一発电所の復旧可能性に関する評価委員会」を設置し、発電所復旧の可能性について検討を進めた。2019年10月21日、同委员会から、ハード対策とソフト対策を组み合わせることで、安心?安全な発电所の復旧は可能との评価を得た。その后、地元の意见や経済性等を踏まえ、更に検讨を进めた结果、発电所を復旧する方针を固め、2020年5月19日、発电所の復旧计画の概要を公表した。今后は、2026年度の完成を目指し、设计?工事等を进めることとしている。



