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小水力発電システムとは？
弊社が開発した小水力発電（マイクロ水力発電）は、
小規模な水力発電設備です。
水力発電所放流水、工業用水、農業用水など
設置できる場所が多く、安定した
分散型エネルギーを作ることができ、
また水利権許可などの手続きが簡単といった
メリットがあります。
小水力発電（マイクロ水力発電）は、
初期費用は掛かるものの、不動産投資より安定的に
初期費用を回収できるだけでなく
経済的に安定した
クリーンエネルギーを自給自足できるということ
が最大のメリットになります。
自然エネルギーを活用しませんか？
水資源を豊富に利用している場所に於いて、
単に水を流しているのでは水の力、つまりエネルギーを
捨てていることになります。
そのエネルギーをその場で電力として利用すれば
省エネルギーになるのはもちろん
災害時の非常用電源としても利用できます。
小水力発電でつくった電気は
石炭やガスからつくった電気よりも自然環境に適した
エネルギーであり、CO2を一切出しません。
東日本大震災以降、原子力発電に代わって
火力発電の割合が増加したことで、
CO2排出量の削減が難しくなってきており、
新たな電力源の確保が喫緊の課題となり、
再生可能エネルギーの期待が高まっています。
設置出来る場所は非常に多いのですが、
技術開発が追い付いていないのが現状です。
エリスは、自治体や流体工学専門の大学・研究機関と
共同で研究開発を重ねています。
小水力発電システムを導入する3つのメリット
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その1 自然エネルギーを有効利用できる
一般的に水力発電は、他の発電方式と比べても、エネルギー変換効率が60～80％と極めて優れており、24時間安定して発電する為、自然エネルギーの中では最も安定的に発電することができます。エリスでは、売電に限らずエネルギーの地産池消に適した発電機も製作・販売しています。
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その2 設置場所が多く投資回収が早い
水力発電所放流水、工業用水、農業用水路など設置場所が多く、また、不動産投資や太陽光発電と比較すると安定的に投資回収出来ることが特長になります。回収後も安定して収益を上げることができます。表面利回り10％を実現できます。従来の製品では投資回収不可でしたが、弊社製品定格7.5kWスペックでも、事業化できるようにしています。
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その3 環境面に優れている
太陽光発電のように製造時に多量のCO2を排出せず、発電時にも温室効果ガスを排出しません。従来の水力発電設置工事のような大規模な工事が不要で、生態系に影響を与えません。エネルギーの地産地消を行うことで、送電線によるロスもなくなります。
エリスが開発した小水力発電システム
の3つの特長
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低落差･低流量でも設置できる
落差がほとんどないとされている箇所においても、流量･流速によって羽根形状を最適なものにできる為、今まで見落とされてきた場所にも設置できます。このNEDOが作成した水車選定表の赤色の部分がWaterWeco®︎の適地になります。
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発電効率が良い
エリスは小水力発電（マイクロ水力発電）のメーカーとして下掛けから低落差環境において数値解析・流体解析・模型実験を行い最適化したものを商品化しました。
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独自の遠隔監視システム
小水力発電（マイクロ水力発電）の運転管理は、創業約70年のエリスのグループ会社と遠隔監視システムのメーカーである東洋計器が共同開発したLPガスの安全管理技術を活用した遠隔監視システムで行っており、運用コストを最小限に抑えることができます。また、監視カメラも設置できるので、発電状況に加えて現地の様子も確認できます。これは塵芥対策などのメンテナンスコストの低減に役立ちます。
小水力発電システムを導入するまでの流れ
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Step1
構想
候補地選定
流況データ、権利関係などの調査 独立電源（災害時の非常用電源）・省エネルギーとしての利用・売電モデルなどの検討を行います。 -
Step2
概略設計
概略図面作成
概算費用検討 -
Step3
計画
収支シミュレーション
事業主体及び維持管理者の決定
用水路管理者などへの説明 概算発電量・費用などの経済性検討と、機械工学・流体工学などの見地から適地にあった適切な水車形状などの発電効率向上の検討を行います。 - Step4 仮契約 秘密保持契約・仮契約を締結させていただきます。
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Step5
詳細設計
詳細図面作成
工程表作成
資金計画書作成
許認可申請手続き 詳細図面をもとに施工図面、工程表、資金計画書を作成いたします。
また、オプションで許認可申請資料などの作成もいたします。 -
Step6
本契約
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Step7
着工
土木工事
機器据付工事
電気工事 発電所の建設を行います。 - Step8 引渡し 試運転 試運転を実施し、システムの点検を行います。
イベントのご案内
- 2019年12月5日~7日
- 〖エコプロ2019~持続可能な社会の実現に向けて〗WaterWeco®出展します❕
プレスリリース
開発プロセスマイクロ発電事業の着手から現在まで
2018年8月
弊社が岡山県新見市髙尾の農業用水路に設置している小水力発電システムと同規模（定格7.5kW）だとWaterWeco®︎を採用することで発電効率が通常より約10％以上向上するが分かった。
更に、淀みの研究開発後、新見市髙尾エリス発電所のレイアウト変更を行った結果、更に発電量が増加した。
2017年10月
岡山県の助成事業「きらめき岡山創成ファンド」の支援を受け、風力発電研究開発の知見がある国立大学法人長崎大学、流体力学の知見がある株式会社西日本流体技研と共同で、約10年前から自治体・企業・コンサルタント会社などと取り組んできた「開放型周流水車」の更なる最適化のために、研究開発に取り組んだ。特に水車羽根形状、羽根枚数、羽根角度などの数値解析・流体解析・数百パターンの模型実験（写真）を行った。弊社が2016年から設置し稼働している「新見市髙尾エリス発電所」のシステム（環境省ETV事業認証済み）より大幅に効率向上が確認された。
2017年8月
ブレードに水を掛ける注水口の流体解析を行った。更に、模型実験を行い、注水口の効果についても検証を行った。
下掛けWaterWeco®の羽根車はコの字型の水路に投げ込む方式で設置することで発電効果を最大限に得ることが出来ることが分かった。
WaterWeco®の羽根車はくの字型のピッチフラップ型水車を採用したが、羽根の最大の特徴とも言える後縁（翼断面の後端）のフラップ採用に至った経緯は風車開発の経験（気体運動論）が生かされた。揚力型の水平軸風車の場合、翼にフラップを採用すると、失速域の抗力（抵抗力）が大きくなり、これが羽根車の回転を制動することに貢献する。しかし、開発した抗力型の水車の場合、この抵抗力が大きくなると、その反作用の力がそのまま水車の回転力の増加に繋がる。この研究開発では、高性能水車の羽根車の羽根枚数と軸出力を流体力学的に設計したことに特徴がある。特に、本研究では新技術のフラップを有す羽根の最適な形状を流れの数値シミュレーションによって開発した。
2016年3月
岡山県新見市髙尾農業用水路に中四国初（「NHK」による調査情報）のマイクロ水力発電を設置した。もう3年以上稼働しているが順調に売電を行っている。こちらは環境省のETV環境技術実証にて発電効率が25～30％であったが、新開発のWaterWeco®はこれを更に上回る40％（淀みあり）を達成した。更に、水車のレイアウト変更を行うことによる出力向上も確認できた。
先日も西日本豪雨で当該用水路にも土砂が流入したが、水車ブレードの損傷などは見られなかった。このタイプは古くから我が国に普及していた木製水車に近い形状の「開放型周流水車」であるため、塵芥は水車をすり抜けるが、塵芥対策としては簡易なスクリーンを考案し農業用水路に多く流入している藁を定期的に下流に流している。監視カメラを利用して塵芥状況を確認することも出来るため、無駄なメンテナンスを避けることも出来る。また、24時間365日LPガスの遠隔監視技術を応用したシステムで管理している。万が一異常信号が入った場合も安心を提供できるよう、地元のLPガス会社と提携し、一次対応体制も整えている。
2016年2月
岡山県津山市は2016年2月6日、JAつやま、弊社株式会社エリスと、JAの桑谷発電所（岡山県津山市加茂町黒木）の放水路にエリスが新設する小水力発電所に関する協定を結んだ。津山市役所で締結式があり、宮地昭範前市長とＪＡつやまの最上忠組合長、弊社エリス代表取締役桑原順が協定書に署名した。宮地前市長は「低炭素都市の実現に向けて、水資源の豊富な津山で小水力発電は大いに期待される。今後の新たな普及に期待したい」と述べた。このプロジェクトは自給自足のエネルギー社会実現に向けたモデル事業として現在進行中である。中山間地域に於いて、主要なる移動手段はガソリン自動車であるがその燃料充填を担ってきたガソリンスタンドは急速な少子高齢化により深刻な経営難に至っている。中にはガソリンスタンドまで片道30kmもある空白地帯も存在し、公営を余儀なくされている地域も散見される。そこで、小水力発電などの自然エネルギーを電気自動車に利用することで持続可能で環境負荷の無い移動エネルギーコストゼロ社会に向けたモデル事業を行うこととした。
2012年8月
マイクロ水力発電の中でもタイプの違うものの検証も行うべく、岡山市のプロペラメーカーであるナカシマプロペラと鏡野町養魚場にて、マイクロ縦軸プロペラ水車の実証実験を行った。約半年に及んだ実験の結果、このタイプ（縦軸プロペラ）はメンテナンスコストが多額であることが分かった。浄水利用時は問題ないが、農業用水路などの自然環境下設置に於いては、藁、枝葉などが目詰まりしにくい、開放型周流水車が有効である。
2011年10月
岡山県新庄村道の駅にて「源流サミット」の期間、道の駅に隣接している小川を利用してマイクロ水力発電を設置し、道の駅に源流サミットをPRするLED電光掲示盤を設置した。災害時の非常用電源としても有効である。
2010年3月
広島県三次市の江の川カヌー公園にて三次市環境政策課、総合建設コンサルタントの復建調査設計株式会社と実証実験を行った。水資源の豊富な地帯であるため、このような低落差・低流量環境は多数存在している。当該事業は実証実験であったため、塵芥対策に対する予算も無かったが、このような「開放型周流水車」は、大きなゴミ（動物の死骸）などを除去できる除塵機があればほ問題なく常時稼働させることが可能であることが分かった。
2009年12月
岡山市西川緑道公園にて総務省「緑の分権改革」の「再生可能エネルギー賦存量調査業務で岡山市、パシフィックコンサルタンツと実証実験を行う。クリスマスシーズンにはクリスマスイルミネーションに発電した電気を使用した。繁華街に位置するため、道行く多くの人に未利用エネルギーをアピールでき、発電した電気をLED電光掲示盤によるメッセージで環境啓発を行った。また、街路灯にも利用し防犯効果も高まった。
2008年10月
販売実績としては、岡山市内居酒屋のエクステリア用のモニュメント水車（ポンプアップした水を木製水車の上から掛け、発電した電気をLED電光掲示盤で居酒屋のメニューなどを紹介するもの）から始まった。導入効果として、水車という動くモニュメントであるため人目を惹き、居酒屋の集客力がアップした。自作の発電機のデビュー作である。
2006年
2006年から小水力発電（マイクロ水力発電）の事業に着手した。当時は、マイクロ水力発電の中でも管路型のプロトタイプを製作し、岡山県鏡野町にて実証実験を行っていた。
小水力発電（マイクロ水力発電）のメーカーとして下掛けから低落差環境において数値解析・流体解析・模型実験を行い最適化したものを商品化しました。
株式会社エリス 本社：〒702-8021 岡山南区福田174番地
事業内容：小水力発電（マイクロ水力発電）製造・販売、太陽光発電・省エネコンサルティングなど
