[일본] 태양광과 소수력으로 농업이 변화

넓은 평야에 큰 강이 흐르는 기후현(岐阜県)에는 1년 내내 농작물을 재배할 수 있다. 재생가능 에너지를 도입한 새로운 농업을 목표로 영농형 태양광발전이 확대되기 시작했다. 농업용수로에서는 소수력발전이 활발하게 되는 반면에 용수로의 상부에 태양광 패널을 설치하는 혁신적인 대응도 나타났다.

기후현의 남부에는 노비(濃尾)평야가 펼쳐져 있으며, 큰 강들이 흐르고 있다. 일사량이 풍부하고 온화한 지역으로 쌀 및 채소의 재배가 활발하게 이루어져 왔다. 그러나 최근에는 다른 현과 유사하게 농업 종사자의 감소에 의해 경작유휴지가 증가하여 현이 대책을 세우고 있다. 대책 중 하나가 영농형 태양광발전 즉, 솔라 쉐어링이다. 

모델케이스가 되는 것이 2014년 1월에 가동한 “미노카모(美濃加茂) 에너지팜”이다. 기후현이 미노카모시에 소유하고 있는 시민광장 일부분에 높이 2.5미터의 가대를 설치하여 6,500매의 태양광 패널을 설치하였다. 패널의 아래에는 9,000개에 이르는 작은 식목이 재배되고 있다. 발전능력이 1.5MW(메가와트)인 메가솔라로 연간 발전량은 160만kWh를 예상하고 있다. 농작물을 재배하면서 일반가정 440세대분의 사용량에 상당하는 전력을 공급할 수 있다. 지역의 방재대책의 일환으로 자립운전이 가능한 파워콘덴서를 설치하는 것 이외에 비상용 콘센트를 4개소에 설치하여 정전시의 전원으로서 이용할 수 있도록 하였다.

기후현 내에서는 실제 농지에서도 영농형 태양광발전이 시작되었다. 미노카모시의 서측에 위치한 카가미하라시(各務原市)에서 2,000평방미터 밭의 약 반 정도의 공간에 태양광패널을 설치하였다. 이 농지에서 재배하고 있는 채소는 토란과 코마츠나(小松菜)이다. 미노카모시의 메가솔라와 달리 가늘고 긴 태양광패널을 채용한 점이 특징이다. 간격을 띄워 패널을 나란히 설치함으로써 지면에도 오랜 시간에 걸쳐 빛이 비추도록 하였다. 차광률은 30%로 솔라 쉐어링의 대상이 되는 농작물을 늘릴 수 있다. 발전능력은 50kW로 작으나, 연간 발전량은 6만kWh가 되며, 전력판매 수입은 200만 엔을 넘는다. 농가에 있어서는 귀중한 수입원이 된다.

카가미하라시의 서쪽에 있는 기후시에서는 농업용수로를 이용한 독특한 태양광발전의 사례를 볼 수 있다. 용수로의 상부에 횡폭이 8미터인 가대를 설치하여, 200미터 이상에 걸쳐 약 600매의 태양광패널을 설치하였다. 발전능력은 149kW로 연간 발전량은 17만kWh를 예상한다. 전량을 중부전력에 판매하여, 용수로의 유지관리비의 경감에 도움을 줄 방침이다. 연간 전력판매 수입은 약 580만 엔이다. 농업용수로에서도 볕이 좋으면 태양광발전이 유효하다는 것을 나타낸 선진적인 사례이다.

크고 작은 여러 가지 강이 흐르고 있는 기후현에는 소수력발전을 도입할 수 있는 장소가 많다. 환경성의 조사에 따르면 소수력발전이 가능한 지점은 현 내 1,600개소에 이르며, 발전규모는 140만kW에 달하여 전국에서도 최대이다. 특히 농업용수로는 유망한 도입후보로 들 수 있다.

농업용수로를 활용한 소수력발전에서는 나가노현과의 현경계에 있는 나카쓰가와시(中津川市)에서 “카시모(加子母) 세이류발전소”가 2014년 2월에 운전을 시작하였다. 산 중턱을 흐르는 용수로의 상류부터 물을 거두어 들여, 들판에 설치한 발전소까지 1.1킬로미터의 거리를 수압관로로 흘려 발전에 이용한다. 이것으로 수류의 낙차는 61미터가 된다. 용수로에서 유입된 수량은 최대 매초 0.6입방미터에 지나지 않으나, 그래도 220kW의 전력을 만들 수 있다. 연간 발전량은 168만kWh가 되며, 설비이용률(발전능력에 대한 실제 발전량)은 87%로 상당히 높다. 용수로의 안정된 수량을 이용할 수 있는 것이 장점이다.

농업용수로를 중심으로 소수력발전의 도입프로젝트가 확대되어, 고정가격매입제도의 대상이 되는 설비도 증가하였다. 기후현 내에서 인정을 받은 소수력발전은 전국에서 8번째 규모가 되었다. 그리고 신설계획도 계속 시작되었다.

기후현과 중부전력이 연대한 소수력발전 프로젝트가 현 내 2개소에서 진행 중이다. 산간부에 있는 댐의 바로 아래에 중부전력이 건설한 것으로 모두 2015년 6월에 운전을 개시 할 예정이다. 그 중 한 개인 “아다기(阿多岐) 소수력발전소”는 현이 운영하고 있는 댐의 수류를 이용한다. 댐에서 하류의 환경보전을 위하여 일정량을 방류하는 “유지방류”를 사용하여 190kW의 전력을 공급할 수 있다. 연간 발전량은 130만kWh로 예상된다. 그 중 하나인 “신쿠시하라(新串原) 수력발전소”도 동일하게 유지유량을 이용하며, 발전능력은 220kW, 연간 발전량은 17만kWh로 예상된다. 이 두 군데를 합하면 일반가정 830세대분의 전력을 공급할 수 있다.

기후현의 풍부한 수력과 태양광 에너지를 활용하여 재해에 강한 분산형 전력공급체제가 현내 전역에 전개되고 있다.

(그림 1) “미노카모에너지 팜”의 전경
(그림 2) 설치된 태양광패널
(그림 3) 카시모 세이류발전소의 건물과 수차발전기(상), 설치장소(하)

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 9월 5일]

太陽光と小水力で農業を変える、ソーラーシェアリングが始まる

岐阜県の南部には濃尾平野が広がり、木曽三川（木曽川・長良川・揖斐川）が雄大に流れる。日射量が豊富な温暖な地域で、米や野菜の栽培が盛んに行われてきた。しかし最近では他県と同様に農業従事者の減少に伴って耕作放棄地が増えてしまい、県が対策に乗り出している。対策の1つが営農型の太陽光発電、いわゆる「ソーラーシェアリング」である。

　
そのモデルケースになるのが2014年1月に稼働した「美濃加茂エネルギーファーム」である。岐阜県が美濃加茂市に所有する市民広場の一角に、高さ2.5メートルの架台を設置して、6500枚の太陽光パネルを敷き詰めた。パネルの下では9000本に及ぶ低木が栽培されている（図1）。

　
発電能力が1.5MW（メガワット）あるメガソーラーで、年間の発電量は160万kWhを見込む。農作物を栽培しながら、一般家庭で440世帯分の使用量に相当する電力を供給することができる。地域の防災対策の一環で、自立運転が可能なパワーコンディショナーを設置したほか、非常用のコンセントを4カ所に設けて停電時の電源としても利用できるようにした。

岐阜県内では実際の農地でも営農型の太陽光発電は始まっている。美濃加茂市の西側に広がる各務原市（かがみはらし）で、2000平方メートルある畑の約半分のスペースに太陽光パネルを設置した。この農地で栽培している野菜は里芋や小松菜である。

　
美濃加茂市のメガソーラーと違って、細長い太陽光パネルを採用した点が特徴だ。間隔を空けてパネルを並べることで、地面にも長い時間にわたって光が当たるようにした（図2）。遮光率は30％に収まり、ソーラーシェアリングの対象になる農作物を増やすことができる。発電能力は50kWと小さいものの、年間の発電量は6万kWhになり、売電収入は200万円を超える。農家にとっては貴重な収入源になる。

　
各務原市の西にある岐阜市では、農業用水路を利用したユニークな太陽光発電の事例を見ることもできる。用水路の上部に横幅が8メートルの架台を設置して、200メートル以上にわたって約600枚の太陽光パネルを並べた（図3）。

　
発電能力は149kWで、年間の発電量は17万kWhを想定している。全量を中部電力に売電して、用水路の維持管理費の軽減に役立てる方針だ。年間の売電収入は約580万円になる。農業用水路でも日当たりが良ければ、太陽光発電が有効なことを示した先進的な事例である。

　
大小さまざまな川が流れている岐阜県には、小水力発電を導入できる場所は数多くある。環境省の調査によると小水力発電が可能な地点は県内の1600カ所にのぼり、発電規模は140万kWに達して全国でもトップだ。特に農業用水路は有望な導入候補に挙げられている。

農業用水路を活用した小水力発電では、長野県との県境にある中津川市で「加子母（かしも）清流発電所」が2014年2月に運転を開始した。山の中腹を流れる用水路の上流から水を取り込んで、裾野に設置した発電所まで1.1キロメートルの距離を水圧管路で流して発電に利用する（図4）。

　
これで水流の落差は61メートルになる。用水路から取り込む水量は最大でも毎秒0.6立方メートルに過ぎないが、それでも220kWの電力を作ることが可能だ。年間の発電量は168万kWhになり、設備利用率（発電能力に対する実際の発電量）は87％と極めて高い。用水路の安定した水量を利用できるメリットである。

　
農業用水路を中心に小水力発電の導入プロジェクトが拡大して、固定価格買取制度の対象になる設備も増えてきた。岐阜県内で認定を受けた小水力発電は全国で8番目の規模になった（図5）。さらに新設計画も相次いで始まっている。

　
岐阜県と中部電力が連携した小水力発電プロジェクトが県内の2カ所で進行中だ。山間部にあるダムの直下に中部電力が建設するもので、いずれも2015年6月に運転開始を予定している。そのうちの1つ「阿多岐（あたぎ）水力発電所」は県営ダムの水流を利用する（図6）。

　
ダムから下流の環境保全のために一定量を放流する「維持流量」を使って、190kWの電力を供給することができる。年間の発電量は130万kWhを見込んでいる。もう1つの「新串原水力発電所」も同様に維持流量を利用して、発電能力は220kW、年間の発電量は170万kWhを想定している。この2カ所を合わせると、一般家庭で830世帯分の電力を供給することができる。

　岐阜県に豊富にある水力と太陽光のエネルギーを生かして、災害に強い分散型の電力供給体制が県内全域に広がっていく。

[원문출처 : http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1409/02/news016.html]