It is time to rethink the value of hydroelectric power : To make use of its grace in the future
Table of Contents
まえがき i
1章 水力発電の役割 1
1節 水力発電の歴史的背景 2
日本の気象や地形的特徴 2
我が国のエネルギー自給率 3
コラム:新エネルギーとは 4
電力供給の変遷 5
東日本大震災後の変化 6
2節 近年の発電事情 8
再生可能エネルギーへの注目の高まり 8
長期エネルギー需給見通し 8
再生可能エネルギーの導入状況 11
コラム:再生可能エネルギーを100%達成するコスタリカ 14
再生可能エネルギー増大に伴う課題 15
コラム:発電量と消費量のバランスは重要 18
コラム:電力系統と地域間連系線 20
3節 水力発電の恵み 22
評価されるべき水力発電 22
安定した安価な電力の提供(電力価値) 22
コラム:水力発電の優位性28
コラム:水力発電施設の耐用年数 29
発電に伴う環境負荷の軽減(環境価値) 29
社会への貢献(社会的価値) 31
コラム:水力発電の雇用創出 38
2章 水力発電の新たなかたち 39
1節 再生可能エネルギーの安定化への貢献 40
再生可能エネルギーの特徴と課題 40
コラム:アイルランドの再エネ事情 41
水力発電のメリハリある運用 42
揚水式発電の有効活用 43
コラム:国境を越えた系統連系 46
コラム:太陽光発電と日食の関係 47
2節 リパワリングされる水力発電 48
既設水力発電のリパワリング(増出力・増電力量)のチャンス 48
リパワリングの基本原理 50
リパワリング事例1(流量の見直し) 51
リパワリング事例2(落差の見直し) 52
リパワリング事例3(効率の見直し) 53
コラム:水車の効率向上に関する要素技術 56
3節 環境と共生する水力発電 58
水力発電に対するイメージ 58
水枯れ川をなくす 59
魚の遡上に配慮する 61
流入土砂を管理する 63
水質を管理する 66
コラム:維持管理へのロボットの活用 70
4節 洪水を防ぐ水力発電ダム 71
ダムの分類と貯水池の状態 71
発電ダムの操作 72
発電専用ダムの治水活用事例 73
氾濫危険時における揚水発電ダムの活用 74
5節 あらためて注目を浴びる小規模な水力発電 76
水力発電のスケール 76
小水力発電の設置場所 77
小水力発電の歴史 81
小水力発電の役割 83
小水力発電の実際(地域に貢献する発電事例) 84
コラム:維持流量放流で発電すると 90
コラム:洞窟で発電する 92
3章 水力発電の未来に向けて 93
1節 既存ダムを賢く使って発電力増強 94
ダムの有効活用による水力発電の価値向上 94
貯水池の運用方法変更による発電力増強方策 94
貯水池を有効利用する技術“予備放流” 96
洪水期中の水位上昇による増電効果 99
コラム:気象予測を取り入れたダム管理 101
コラム:AIを活用したダム運用の高度化 102
2節 ダム嵩上げによる発電力増強 103
既設ダムの嵩上げによる発電力増強 103
トライアル:嵩上げによる発電力増強の試算 106
3節 ダムの総合活用による再生 107
ダムの総合活用 107
コラム:ダムの利水容量の設定方法 109
コラム:ダムの治水容量の設定方法 109
発電専用ダムにおける再開発 110
ダム再生ビジョンを踏まえた最適運用を目指して 112
4節 気候変動への適応 114
気候変動に伴う河川流量・流況の変化 114
河川流量・流況変化に対する適応策 116
気候変動に伴う貯水池内流入土砂量の変化 118
貯水池内堆砂進行に対する新たな取り組み120
コラム:堆砂対策の必要性の指標―CAP/MASとCAP/MAR― 124
コラム:土砂濃度と発電出力の関係性 125
5節 水力発電のパラダイムシフト 126
都市主体から地域主体の水力発電へ 126
河川環境維持と発電最大化の両立 127
水力発電の導入を促進する工夫 128
地域主体の水力発電への転換 133
トライアル「グラハム・ベルの予言」の社会実装に向けて 136
あとがき 139
用語集 142