수도권의 한 부분을 차지하고 있는 사이타마현에는 수원이 풍부하고 재생가능 에너지도 물이 흐르는 주변에서 생산된다. 저수지 및 정수장에서 태양광발전을 실시하는 한편, 농업용수로 및 배수시설을 이용한 소수력발전소가 확대 중이다. 쓰레기 소각장에서는 바이오매스 발전의 전력으로부터 수소를 제조하여 연료전지차로의 공급을 개시하였다.

사이타마현이 ‘강의 나라’라는 별명을 가지고 있다는 것은 잘 알려지지 않았다. 실제 현 전체의 면적을 차지하는 하천의 비율은 3.9%로 전국 최고이다. 다양한 크기의 하천이 서쪽에서 동쪽으로 흐르고 있어 수도 및 농업용수를 공급하는 설비가 현내 각지에 다수 존재한다. 이렇게 풍부한 수원과 일사량을 활용하여 메가솔라와 소수력발전소의 건설 프로젝트가 추진되기 시작했다. 현 한가운데 있는 가와지마정(川島町)에는 ‘우메노키부루고오리 저수지’라는 농업용의 큰 저수지가 있다. 넓이는 13만 평방미터에 이르는 수면을 이용하여 일본 국내 최대의 부상식 메가솔라를 건설할 계획이 진행 중이다.

저수지의 수면에 2만 7,000장을 넘는 태양광 패널을 띄워, 발전능력은 7.5MW에 이른다. 수상설치형 메가솔라는 사이타마현 내에 2013년에 가동한 ‘솔라 온더 워터 오케가와’가 일본 최초의 사례이지만 그것을 훨씬 상회하는 규모가 된다. 연간 발전량은 830만 kWh를 예상하고 있으며, 일반가정 사용량(연간 3,600kWh)으로 환산하면 2,300세대분에 해당한다. 가와지마정의 총 세대수(7,800세대) 중 30%를 담당할 수 있다. 이미 건설공사는 진행되고 있으며, 2015년 10월에 운전을 개시할 예정이다.

지역의 농업용수로를 관리하고 있는 가와지마정 토지 개량지구가 저수지의 수면을 발전사업자에게 대여한다. 새로운 임대수입에 의해 용수설비의 유지관리비를 저감하는 것이 목적이다. 이미 가동하고 있는 메가솔라 중에는 홍수대책을 위해 만들어진 조정지를 이용한 사례가 있다. 현 북부의 쿠마가야시(熊谷市)에서 2014년 12월에 운전을 개시한 ‘하이테크 쿠마가야 태양광발전소’이다. 시가 소유하고 있는 조정지 위에 9,500장의 태양광 패널을 설치하였다. 발전능력은 2MW로 연간 발전량은 250만 kWh가 된다. 일반가정 700세대분의 사용량에 해당한다.

이 메가솔라의 특징은 태양광 패널의 설치방법이다. 조정지 바닥에 기초를 만들고 약 4미터의 높이로 패널을 설치할 수 있도록 받침대를 만들었다. 조정지에 저장되는 물은 최대 2.6미터로 4미터라면 충분한 높이를 확보할 수 있다. 통상적인 때는 물이 유입되지 않는 조정지이기 때문에 가능한 공법이다.

현 북부의 교다시(行田市)에는 연못을 매립하여 건설한 메가솔라가 있다. 2015년 3월에 운전을 개시하였다. 주변에 농지로 둘러싼 길이 500미터의 긴 형태의 연못으로 9,500장의 태양광 패널을 설치하였다. 발전능력은 2.4MW로 연간 720세대분의 전력을 공급할 수 있다. 이 연못은 지반이 나쁘기 때문에 적절한 용도로 사용되지 못하고, 폐기물 최종처분장으로서 사용되었다. 연못을 소유한 교다시가 2012년도부터 추진한 ‘교다 뉴타운’의 상징을 만들기 위해 발전사업자를 모집하였다. 교다시는 고정자산세 등의 수입을 20년간 합계 약 1억 엔 정도 거둘 수 있다.

지자체의 시설을 이용한 태양광발전은 수도설비로도 확대되고 있다. 사이타마현 기업국이 운영하는 정수장 내에 2014년 12월에 태양광발전이 시작되었다. 정수용 저수지의 상부를 포함한 두 군데에 합계 4,000장의 태양광 패널을 설치하여 0.95MW의 발전능이 있다. 연간 발전량은 110만 kWh로 예상되고 있으며, 전량 정수장 내에서 소비된다. 절약할 수 있는 전기요금은 연간 1,900만 엔에 이른다.

수도설비에서는 소수력발전을 실시할 수 있는 장소도 많다. 사이타마시는 시내에 13군데 있는 배수장에서 소수력발전을 확대 중이다. 이미 5군데에서 발전을 개시하여 연간 발전량은 합계 250만 kWh에 이르며, 일반가정 700세대분에 해당한다. 배수장은 수원인 정수장에서 물을 받아 각 지역에 배분하기 위한 시설이다. 2014년 3월부터 소수력발전을 실시하고 있다. 오마키 배수장의 예를 들면, 시내에 있는 정수장으로부터 매초 0.5입방미터의 물을 받고 있다. 배수장 안에 물을 가두고 펌프로 내보내는 체계이다.

기존 유입경로에 추가로 발전용 유입경로를 설치하여 수차발전기에 물을 유입시켰다. 발전에 이용할 수 있는 수류의 낙차는 정수장과의 고저차에 의해 약 20미터이다. 발전능력은 64kW이며, 일반가정 130세대분의 전력을 만들 수 있다.

시내에는 소수력발전을 실시하고 있지 않은 배수장이 8군데 남아 있으며, 앞으로도 도입장소를 확대해 나갈 방침이다. 사이타마시 이외의 지자체에서도 배수장 및 정수장에서 소수력발전을 실시하는 것이 확대되기 시작했다. 인구가 많은 대도시권에서는 수도설비를 이용한 소수력발전은 재생가능 에너지의 효과적인 도입방법이다 사이타마현 내에서 고정가격매입제도의 인정을 받은 발전설비의 규모를 보면, 태양광에 추가로 중소수력 및 바이오매스가 증가하였다. 중소수력은 전국에서 제10위의 규모이다.

바이오매스 발전의 전력을 사용하여 수소를 제조하는 프로젝트로 추진되고 있다. 사이타마시의 ‘동부환경센서’에서는 가정에서 수집된 생쓰레기 등의 폐기물을 이용하여 발전한다. 소각 시 배열을 사용하여 증기를 발생시켜 최대 1.7MW의 전력을 만들 수 있다. 자가발전 한 전력은 구내에서 소비하거나 수소제조에 사용한다.

그림 1. 저수조 전경(상), 태양광 패널의 설치상황(하)
그림 2. 소수력발전(상), 발전설비(하)
그림 3. 수소 스테이션

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 7월 2일]