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潮流発電で世界最大級、五島列島の海底で2019年に実証運転 (石田雅也...

潮流発電で世界最大級、五島列島の海底で2019年に実証運転 (石田雅也,[スマートジャパン])

 長崎県の西側に連なる五島列島は海洋再生可能エネルギーの宝庫で、3カ所の海域が国の実証フィールドに選ばれている(図1)。そのうちの1つ、久賀島(ひさかじま)の沖合で潮流発電の実用化プロジェクトが動き出す。九州電力グループの九電みらいエナジーを中心とするコンソーシアムが事業者になって2019年に実証運転を開始する予定だ。

 潮流発電を実施する海域は久賀島と奈留島(なるしま)のあいだにある「奈留瀬戸」で、約2キロメートルの幅の海峡に強い潮流が発生する(図2)。奈留瀬戸の海底に商用レベルの潮流発電機を設置して実用化を目指す。1基で2MW(メガワット)の発電能力がある世界最大級の潮流発電機を設置する計画だ

 潮流発電機はアイルランドのOpenHydro(オープンハイドロ)社が開発した「Open-Centre Turbine」を採用する。円筒形のタービンの中央が空間になっていて、その周囲を10枚以上の羽根(ローター)が回転して発電する仕組みだ(図3)。すでに欧米の7つの海域で導入実績がある。

 実際に海底に設置する場合には基礎構造物の上にタービンを搭載する。タービンの直径は16メートルもあり、全体の重量は1200トンにのぼる(図4)。巨大なタービンが潮流を受けながら、1分間に10〜16回転して電力を作ることができる。

 奈留瀬戸のプロジェクトでは2016〜2018年度の3年間かけて発電機の設計・製作と設置工事の準備を進めていく(図5)。2019年度に入ってから発電機を海底に設置して実証運転を開始する。実証運転は2019年度内に終了して、発電機を回収したうえで性能や耐久性を検証することになる。

1基で2000世帯分の電力に

 潮流は潮の満ち引きによって約6時間ごとに向きを変えながら、ほぼ一定の速さで流れ続ける。この潮汐力を利用して発電するため、天候の影響を受ける風力発電よりも安定した電力を供給できる特徴がある。設備利用率(発電能力に対する実際の発電量)は40%程度を期待できる。陸上風力の20%や洋上風力の30%と比べて発電効率が高い。

 2MWの発電能力で設備利用率が40%になると、年間の発電量は700万kWh(キロワット時)を見込める。一般家庭の使用量(年間3600kWh)に換算すると約2000世帯分に相当する電力を供給できる。潮流の強い海域で多数の発電機を設置できれば、離島の電力源として有効だ。

 国内では瀬戸内海と九州の北西部の海峡に強い潮流が発生する。潮流発電には1.5メートル/秒以上の流速が望ましい。五島列島の島のあいだにある海峡では3メートル/秒を超える場所が複数あり、久賀島沖の奈留瀬戸もその中の1カ所だ(図6)。

 政府は島国の日本にとって有望な海洋再生可能エネルギーを発展させるために、2014年度から実証フィールドを選定して導入プロジェクトを支援してきた。潮流発電は長崎県の久賀島沖を含めて4カ所が選ばれている(図7)。このうち商用レベルの発電機を設置して実証に取り組むのは久賀島沖が初めてだ。

 久賀島がある五島市は海洋再生可能エネルギーの開発で先頭を走っている。浮体式の洋上風力発電でも日本で初めての実証プロジェクトに取り組み、2016年3月に2MWの洋上風力発電所が商用運転を開始した(図8)。潮流発電と洋上風力発電の導入量を拡大して地域の活性化を図るのと同時に、地元の住民や漁業関係者が海洋再生可能エネルギーと共生できる離島の環境づくりを目指す。

 五島市で導入可能な潮流発電のポテンシャルは年間に9億kWhを超える(図9)。一般家庭の25万世帯分に相当する規模で、五島市の総世帯数(2万世帯)をはるかに上回る。久賀島沖で実施する潮流発電の実証運転が成果を上げれば、離島の未来に新たな可能性が開ける。


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