水力発電→流域を守る新しいダムで発電

東北電力は青森県の西目屋村(にしめやむら)で建設を進めてきた「津軽発電所」の営業運転を5月17日に開始した。発電能力は8500kW(キロワット)で、東日本大震災後に国内で運転を開始した水力発電所では揚水式を除いて最大だ。2010年8月の着工から運転開始まで5年9カ月の期間がかかった

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発電設備は建設中の「津軽ダム」の直下にある。津軽ダムは2016年度内に完成する予定で、すでに試験的な貯水を開始している。ダムから放流する落差65メートルの水力を使って発電する。利用できる水量は最大で毎秒15立方メートルにのぼる。年間の発電量は4120万kWh(キロワット時)を見込んでいて、一般家庭の電力使用量(年間3600kWh)に換算すると1万1000世帯分に相当する

津軽発電所が立地する西目屋村は青森県の南西部に位置していて、津軽地方の重要な水源である岩木川の上流域にある流域の洪水と渇水を防ぐために1991年から津軽ダムの建設工事が始まり、それに伴って東北電力が水力発電所を新設した

津軽ダムを建設する以前には、1960年に完成した「目屋ダム」が同じ場所で役割を果たしていた。ところが貯水容量が小さいために洪水や渇水を繰り返したために、容量の大きい津軽ダムを新設して洪水調節やかんがいの機能を高めることになった

目屋ダムには東北電力の「岩木川第一発電所」(発電能力1万1000kW、水車発電機2基)が1960年から運転を続けてきたが、目屋ダムと同時に2015年9月に運転を停止している。ただし岩木川第一発電所に併設する変電設備は「岩木川変電所」として運転を継続中だ。

取水位置を変えて下流の水温上昇を防ぐ

津軽ダムでは工事がほぼ完了して、2016年2月から貯水状態を確認する試験堪水(たんすい)に入った。ダムの貯水部から発電機までは、ダムの堤体(ていたい)の内側に設けた取水設備を使って水流を取り込む方式だ。

 堤体は高さが97メートルあり、平常時には最高で75メートルの位置まで水が貯まる。さらに20メートル上まで水を貯めることが可能で、洪水時の最高水位にも耐えられる設計になっている。この堤体の上部から取水することで、最大落差が65メートルの水流を水車発電機に送り込むことができる

最近のダムでは「選択取水設備」を採用する方式が多い。津軽ダムでは取水する位置を6段階で変えることが可能で、放流水の温度を季節によって調整する特に夏から秋にかけてはダムの水面に近い部分の水温が上昇するため、そのまま放流すると下流に生息する魚などに影響を与えてしまう

以前に目屋ダムから放流していた時の水温と同程度になるように、取水位置を変えながら放流水の温度上昇を防ぐ仕組みだ。現在の計画では取水位置を最大で30メートルほど低くして水温を調整する。取水位置を下げた状態では供給できる電力も小さくなる

スマートジャパン2016.05.20

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