小水力発電システム 〔ポンプ逆転水車〕 ダム維持放流 上水残圧 工業用水残圧 農業用水 水 の エネルギー を 有 効 利 用しませんか？ 小水力発電は、水道設備やダムの維持放流などで無駄に捨てられている水のエネルギーを 利用し、小規模な発電を行うもので、CO2排出量が少なく、発電量の変動も小さい、安定した 自然エネルギー発電システムです。 当社の小水力発電システムは、一般的な水車と比べて、コストが安価でメンテナンス性に 優れた高効率のポンプ逆転水車を採用し、水力発電設備の導入においてシステム設計から、 工事・据付、メンテナンスに至るまでトータルにサポートしています。 [ 現地流況にマッチしたシステムをご提案 ] 上水道設備の残圧利用例 水道は私たちの生活に密着したライフラインであり、その使用量は季節・時間によって大きく変化します。 そのため多くの水道事業体では、浄水場・配水場で流量調整バルブを絞って流量を調整しているのが現状 ですが、この流量調整操作は、水が持つほとんどの圧力エネルギーをバルブロスとして無駄に捨てている ことになります。 当社は、この無駄に捨てられているエネルギーに着目し、ポンプ逆転水車により電力として取り出すことで、 浄水場・配水場内の電力消費を削減する「トリシマ小水力発電システム」をご提案いたします。 パターン ① 水車回転速度一定 バルブロスで、 水のエネルギーを 無駄に放出･･･ 流量変化に対して「流量調整バルブ」で対応 電気エネルギー 変換 ー ルギ エネ 水の ギー ネル 受水槽 流量調整 バルブ エ 水の 流量調整 バルブ 手動 バルブ ポンプ逆転水車 設置 水車 手動 バルブ 受水槽 パターン ② 水車回転速度制御（FCT･フローコントロールタービン） 流量変化に対して「水車回転速度制御」で対応 小水力発電システム導入により、下記のエネルギーを 電気エネルギーとして回収します。 FCTが発電かつ流量制御を行うので流量調整バルブが不要になります。 （流況により流量調整バルブが必要になる場合もあります） 電気エネルギー 変換 出力＝9.8×落差[m]×流量[m3/s]×効率 ー ルギ エネ 水の 手動 バルブ 受水槽 水車 手動 バルブ 小水力発電計画フロー 現地調査、流況分析 事業計画 事業主 システム設計 工事・据付 酉島製作所 メンテナンス アフターサービス ポンプ逆転水車 CDT-PG 水質への影響ゼロ 安価なコスト 上水用として多数の実績があるポンプを流用しており、水車 内部に潤滑油などを使用した部品がないため、水質への影響 は全くありません。 豊富なラインアップの中から最適なものを選定しますので、 一品設計の一般水車に比べてコストが非常に安価です。 高効率 優れたメンテナンス性 高効率のポンプは水車として逆転させても、ポンプ効率と 同水準の高効率を発揮します。 上下二つ割り構造により、水車を配管から外すことなく 内部を点検することができ、省スペースを実現できます。 また、作業員は一般水車と違い、ポンプの知識だけで作業 可能であり、部品も円滑・安価に供給できます。 CDT-PG 選定表 100 ■ 口 径 ： 200～500mm ■ 回転速度 ： 800～1200min-1 ■ 出 力 ： 5～250kW 250kW 50 ■ 流 量 ： 0.06～0.6m3/s 有効落差［m］ 200kW φ200 φ250 ■ 有効落差 ： 7～90m 150kW φ300 φ350 φ400 φ450 φ500 ※上記は目安です。 詳細はご相談ください。 100kW 70kW 10 40kW 5kW 5 0.05 10kW 0.1 20kW 0.5 1 流 量［m3/s］ 水車型式別の特徴比較 一般水車 インライン型 CDT-PG （固定羽根式） （固定羽根式） イニシャルコスト △ ○ ◎ 部品コスト △ ○ ◎ メンテナンス性 △ △ ◎ 水質への影響 ◎ △ ◎ 水車効率 ◎ △ ○ 流量調整 ◎ △ ○ 適用 比較的大規模 小規模、上水以外 小規模、上水 システム構成 発電機・系統連系インバータを用いた発電システム ・電力系統への影響が少ない 発電システムに系統連系インバータを用いることで電力系統の電圧･周波数に合わせることができ、同期影響を与えま せん。また、系統連系インバータには系統保護機能※が内蔵されているため、高価な保護継電器の大部分が不要となります。 （※単独運転（受動、能動）、過電圧、不足電圧、周波数上昇・低下の検出機能） ・流量制御が可能 発電機にインバータを組み合わせることで、発電時の水車回転速度を調整することができ、水車の回転速度を変える ことで、水車を通過する流量の制御が可能です。 発電機の電圧･周波数は、 電力系統の電圧･周波数と 一致しない。 発電機インバータで 水車回転速度の調整が可能 ▼ 流量制御が可能 発電機インバータで直流に変 換し、系統連系インバータで 再度交流に変換。 連系電源は、電力系統の 電圧･周波数に同期影響 を与えない。 電力系統 発電機 インバータ 水 車 系統連系 インバータ 保護継電器 （系統保護機能内蔵） 大部分が不要 発電機 ※連系電源は高調波ガイドラインに準拠します。 水撃防止システム (オプション） ・発電制動（特許5930821号） 発電設備は、連系する電力系統で停電が発生した場合、瞬時に発電を停止しなければなりません。しかし、発電を停止 すると水車は無拘束状態になり、急激に水車流量が減少し、水車入口側の圧力が急激に上昇します。これを「水撃」といい、 この水撃により、上流側の配管や付帯機器が破損する可能性があります。このため、当社は水撃防止システムとして、 発電制動を提案しています。 発電制動は、水撃の発生原因となる急激な水車の運転状態変化を抑えるため、系統停電時にも発電を継続させ、系統から 切り離されて行き場の無くなった電力を制動抵抗器により熱として消費するシステムです。発電制動が働いている間に 緩やかに水車を停止させることにより、有害な水撃の発生を防止します。 発電した電力は、制動 抵抗器で熱として消費 回転速度を徐々に変化させ 水撃の発生を抑制 制動抵抗器 制動ユニット 電力系統の停電発生時には、 系統から解列 電力系統 発電機 インバータ 系統連系 インバータ 系統連系インバータは停止 （系統保護機能内蔵） 水 車 発電機 自立運転システム (オプション） 自立運転システムは、大規模災害時などで長時間の停電が続く場合に、水車で発電した電力を浄水場などの所内負荷で利用 することができるシステムです。発電した電力は、機器に接続するまで全量を制動抵抗器で消費します。また、機器に接続 後の余剰電力も制動抵抗器で消費します。 （※本システムの制動抵抗器は、電力消費する時間が長くなるため、水撃防止システムの制動抵抗器よりも容量が大きい ものになります） 余剰分の電力は制動 抵抗器で消費 発電後に起動 制動抵抗器 ポンプなど 制動ユニット 受電用遮断器を解列 電力系統 発電機 インバータ 系統連系 インバータ （系統保護機能内蔵） 水 車 発電機 自立運転モードに変更 設置例 福岡県 愛媛県 福岡市水道局 乙金浄水場 大阪府 豊中市上下水道局 寺内配水場 型 式 ： CDT-PG450×350H 型 式 ： CDT-PG400×350IN 有効落差 ： 28m 有効落差 ： 35m 流 量 ： 0.5m3/s 流 量 ： 0.48m3/s 発電出力 ： 96kW 発電出力 ： 129kW 運転方法 ： 回転速度制御による 流量制御、発電制動 運転方法 ： 回転速度一定 入口弁流量制御 愛媛県東予地方局 志河川ダム 佐賀県 佐賀市清掃工場 型 式 ： CDT-PG350×300ＨN 型 式 ： CDT-PG200×150GN 有効落差 ： 25.27m 有効落差 ： 22.5m 流 量 ： 0.28m3/s 流 量 ： 0.11m3/s 発電出力 ： 46.8kW 発電出力 ： 17.7kW 運転方法 ： 回転速度制御による 流量制御 運転方法 ： 回転速度一定制御 発電電力活用方法 場内全量利用（系統連系、逆潮なし） 余剰電力売電（系統連系、逆潮あり） 電力売電（系統連系、逆潮あり） 発電所の近隣に発電電力量を十分に消費する 自家用負荷がある場合。 発電所の近隣に発電電力量を十分に消費する 自家用負荷がない場合。 発電した電力を全て売電する場合。 電力会社系統 電力会社系統 買電 電力会社系統 売電 売電 水車 浄水場など 水車 浄水場など 水車 （発電所） （電力負荷大） （発電所） （電力負荷小） （発電所） ご照会について（ご照会の際は、下記内容をお知らせください） 設置箇所（施設・設備名） 上水道設備 ・ 工場内 ・ その他（ ） 有効落差（利用可能残圧） （ ）m 流量（変動がある場合は流況表） （ ）m3/s、 所内電力負荷 ポンプ（ ）kW ・ その他 （ ）kW ・ 無し 周波数 50Hz ・ 60Hz 流況表（ 有り ・ 無し ） 既設電力契約内容（高圧Ａ等） http://www.torishima.co.jp 本社・工場 〒569-8660 大阪府高槻市宮田町１丁目１番８号 TEL０72-695-0551 FAX072-693-1288 ZSC02･19/6 ’16.09.2,000(P)
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