未利用小水力資源を有効 活用 する 小型ハイドロタービンの

図1 徳島県内における
インライン式農業用水路
図2 インライン式農業用
水路に流入する異物
図6 羽根間を通過する異物
exp.leaf
exp.
0
50
100
150
200
[W]
-50
150
exp.leaf
exp.
未付着時の性能特性の違い
d
exp.leaf
exp.
図7 前後段翼列間圧力分布
H [m] η [%]
[W]
徳島大学 大学院 ソシオテクノサイエンス研究部
エネルギーシステム部門・エネルギー変換工学
重光 亨
この研究は競輪の補助を
受けて実施しました。
①再生可能エネルギー資源の有効活用に対する期待
②小水力発電は新エネルギー(賦存エネルギー量は極めて大きい)
③出力が1000kW-100kW程度の比較的大規模な小水力発電は,
水車を設置する土台や導水管など自然環境への負荷も大きい
④インライン式農業用水路や簡易水道などでは,
ピコ水力と呼ばれる1kW-100W程度の発電が可能な箇所が
多数存在(図1)
⑤環境への負荷が小さい小型ハイドロタービン
図4 実験装置
図3 二重反転形小型ハイドロタービン
(小型水車)に対する期待
η [%]
η
[%]
P
P
H [m]
H
[m]
⑥小型ハイドロタービンでは,大型のハイドロタービン
研究開発の成果
70
と比較し効率が低く,異物混入により運転不能に陥る
① 非常に高い水力発電ポテンシャル
60
ことが課題(図2)
(管路内流速4.8m/sにおいて、
50
⑦二重反転形小型ハイドロタービンにより高性能化を実現
管路内圧力ヘッド5.5m)
40
(図3)
② 流入異物 全長5~6mm程度の葉、木屑、
30
研究開発の目的
苔など(10分間のサンプリング時間)
20
①実地環境下における水力発電ポテンシャル、
③ 異物付着時の性能特性の変化(図5)
10
④ 異物流入時の内部流れの解明(図6)
異物流入状況の調査
0
80
90
100 110 120 130 140
②異物による性能変化と可視化実験(図4)
⑤ CFD解析による内部流れの調査 (図7)
Q/Q [%]
図5 異物付着時、
③内部流れに基づく羽根車設計と安定運転法の検討
⑥ 内部流れに基づく高性能設計と安定運転指針の検討
研究開発の背景
未利用小水力資源を有効活用する
小型ハイドロタービンの異物通過性能の改善
P [W]