<사진. 신아부가와발전소 전경
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

소수력발전을 댐에 전개: 사이폰식 및 밸브식으로 수류를 조절

야마구치현에는 크고 작은 483개의 하천이 흐르고 있다. 유역에는 수많은 댐이 설치되어 수력발전이 활발하게 이루어지고 있다. 그래도 이용하고 있지 않은 수류가 많이 남아 있기 때문에 소수력발전이 추진되어 왔다. 수류의 낙차가 작은 장소에 사이폰식의 취수설비를 채용하는 등 독자적인 시도에 주목이 모이고 있다.

야마구치현 기업국은 현 내에 11개소의 수력발전소를 운전 중으로 모든 발전능력을 합계하면 5만kW를 넘는다. 연간 발전량은 1억 8,000만 kWh에 이르며, 일반가정의 사용량으로 환산하면 5만 세대분의 전력을 공급할 수 있는 능력이 된다. 그 중에서도 가장 규모가 큰 것은 1975년부터 운전하고 있는 “신아부가와(新阿武川) 발전소”이다. 츄코쿠산지에서 일본해(대한민국 동해)까지 흐르는 아부강의 중류에 건설된 ms 댐의 직하에 있으며, 발전능력은 최대 1만 9,500kW이다.

이러한 대규모 수력발전소는 대량의 물을 한 번에 흘려 발전하기 때문에 하류의 수량이 불안정하게 된다. 그래서 발전소의 하류에 소규모 댐을 건설하여 일정량을 항상 방류하여 자연환경을 보호할 필요가 있다. 신아부가와발전소의 하류에는 “아이하라(相原) 댐”이 설치되어 있지만, 그곳에서 방류되는 물은 흘러갈 뿐 발전에는 이용하지 않는다.

아이하라 댐에는 큰 고저차가 없어 수력발전에는 적합하지 않은 구조이기 때문이다. 새롭게 사이폰식의 취수설비를 도입함으로써 약 4m의 낙차를 만들어 발전이 가능하게 되었다. 야마구치현 기업국이 22년 만에 신설한 아이하라발전소는 2014년 5월에 운전을 개시하였다.

발전기에는 종축의 펌프 역전수차를 채용하여 최대 82kW의 전력을 공급할 수 있다. 연간 발전량은 33만 kWh를 예상하며, 이것은 일반가정 90세대분에 해당한다. 고정가격매입제도를 통해 1kWh당 34엔(세금 제외)으로 판매하기 때문에 연간 약 1,100만 엔의 수입을 얻을 수 있다. 발전설비의 건설비는 1억 3,500만 엔이었다. 운전 유지비를 낮게 억제한다면 매입기간 20년 이내에 투자비를 회수할 수 있다.

아이하라발전소를 계기로 소수력발전 도입 프로젝트가 현 내의 각 지역에 확대되었다. 제2탄은 공업이 활발한 우베시(宇部市) 내를 흐르는 야쿠시가와(?師川)의 수류를 이용한 “우베마루야마발전소”이다. 세토내해의 연안지역에 공업용수를 공급하기 위해 만든 댐 중에 취수탑이 있고, 그 직하에 발전설비를 도입한다.

이 댐에서는 취수탑의 내부에 설치한 2기의 밸브를 이용하여 취수량을 조정하고 있다. 그 중 1기를 발전기로 전환하여 취수량을 조정하면서 발전할 수 있는 체계를 도입하였다. 발전기는 수력발전에서 가장 일반적인 횡축의 프란시스 수차를 채용하였다. 댐의 수면에서 수차까지 19m의 낙차를 이용하여 최대 130kW의 전력을 공급할 수 있다. 연간 발전량은 60만 kWh로 예상하고 있으며, 이것은 일반가정 170세대분이다. 운전개시는 2015년도 중으로 예정되어 있다.

소수력발전은 댐뿐만 아니라 농업용수로에도 도입될 수 있다. 야마구치시 내의 농가가 간이형의 발전설비를 2014년 9월에 처음으로 설치하였다. 8kg의 작은 장치로 5kW의 전력을 만들 수 있다. 인접 LED 가로등 등에 전력을 공급한다. 동일한 간이형의 소수력발전장치의 경우 현 내의 각지에서 도입 검토가 진행되고 있다.

야마구치현의 재생가능 에너지는 소수력발전에 이어 최근에는 태양광발전도 증가하였다. 일사량이 풍부한 세토내해에 면한 우베시의 공업지대에서는 우베흥산이 소유한 30만 평방미터의 유휴지에 발전능력 21MW의 발전소가 2014년 7월에 운전을 개시하였다. 현 내의 연안부에는 넓은 유휴지가 많이 있어 앞으로 메가솔라가 증가할 것으로 예상된다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr