新エネルギー財団

標準品を活用した可変速揚水発電所の新設北海道電力株式会社富士電機株式会社株式会社荏原製作所

北海道朱鞠内揚水所においては、年間運用の内一定期間かんがい放流を実施しており、かんがい放流量の変動が大きいため可変速制御のポンプ逆転水車により発電、未利用エネルギーの活用をはかっている。
可変速制御は一次周波数制御方式としており、このような可変速ポンプ水車は国内で初めての導入であり、他地域での応用も期待できることが評価された。

朱鞠内発電所は、未利用エネルギーとなっていた上ダムである朱鞠内湖からのかんがい放流を活用し発電を行い、それ以外の期間は、下ダムに流入する河川水を上ダムに揚水しその水を電水比の高い雨竜発電所で使用する目的で建設した。これにより、水エネルギーの有効活用が可能となり、年間で240世帯分の電力が発電可能となった。
朱鞠内発電所は、1950年に建設された旧朱鞠内揚水所の設備老朽化に伴う更新工事に合せ、今まで利用されていなかった下流へのかんがい放流を活用するため発電機能を付加した発電と揚水の両機能を併せ持つ発電所である。
朱鞠内発電所の水車には、汎用ポンプを逆回転させ発電を行うポンプ逆転水車を採用している。これにより、ポンプの製作期間の短縮を図ると共にポンプ諸元を既設設備と同じにすることで土木設備を全て流用できるようにしたことから、工期短縮とコスト削減を図った。
朱鞠内発電所の運転は、上ダムの水位変化に加え、かんがい放流をしながらの発電運転があり、損失落差の変化により有効落差が大きく変化する。また、朱鞠内湖が低水位時に揚水すると、許可取水量（揚水量）を超過してしまうため、発電・揚水ともに定速機での運転は困難な状況にあった。そこで、水位変化に合せて最適な特性で運転出来る可変速システムの採用により、発電時の大幅な落差変動と低落差時の水運転に対応させることとした。　速度制御方式は、設備容量が小さいことから一次側周波数制御方式を採用し、装置を構成するインバータには標準品を利用することで、工期短縮とコスト削減を図った。

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