未利用水エネルギーとは、これまで活用されていなかった水の流れや水圧に含まれるエネルギーのことを指します。 私たちの社会では、水はさまざまな設備やインフラで利用されています。
これらの水は設備の中を流れたあと、そのまま排出されることが多く、 エネルギーとしては利用されていない場合がほとんどです。 しかし、水が流れるときには必ずエネルギーが発生しています。 このエネルギーを電力として回収する技術が、近年注目されているマイクロ水力発電です。
水が高い場所から低い場所へ流れるとき、水には運動エネルギーが生まれます。 このエネルギーを利用して水車(タービン)を回し、発電機を動かすことで電気を作ることができます。
未利用水の流れ
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水車(タービン)
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発電機
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電気エネルギー
発電量は主に次の要素によって決まります。
発電出力 ≒ 流量 × 落差 × 効率
つまり、水が多く流れている設備や、水圧が高い配管では 比較的効率よく発電することができます。
未利用水エネルギーは、次のような場所に多く存在しています。
これらの設備では、常に水が流れているため 安定した発電が可能な場合があります。 また既存設備を利用できるため、大規模な工事を必要としない点も特徴です。
未利用水エネルギーは自然の水の流れを利用するため、 CO₂を排出しないクリーンエネルギーです。
工場や施設の設備水は一定の流量で流れている場合が多く、 天候に左右されない安定した発電が可能です。
これまで捨てられていた水のエネルギーを回収することで、 エネルギー効率を高めることができます。
発電した電力を自家消費することで、 企業や施設の電気料金の削減につながります。
近年、企業や自治体では次のような課題が増えています。
未利用水エネルギーは、既存設備を活用しながら発電できるため、 低コストで再生可能エネルギーを導入できる方法として注目されています。 また、マイクロ水力発電は設備規模が小さいため、 都市部のビルや工場でも導入できる可能性があります。