石徹白の螺旋水車2号機設置における過程

　石徹白では地域再生のため、用水を利用した螺旋水車の導入実験を行ってきました。石徹白には豊富な水資源があり、それらを利用したマイクロ水力発電事業に取り組んでいます。
今回、2作目となる螺旋水車設置までの流れを下記に記します。


石徹白螺旋水車設置フロー

　使用する用水は石徹白川支流から引かれたものです。石徹白川は普通河川なので管理は市町村（郡上市）でなされています。用水は土地改良組合ではなく、自治会内用水委員会が管理しています。用水の水利権は、大正時代に作られた用水なので、「許可水利」ではなく「慣行水利権」です。
【河川・用水選択】
河川・・・普通河川（石徹白川支流）　普通河川なので管理は市町村（郡上市）
用水・・・自治会内用水委員会　　土地改良組合ではなく、自治会管理
水利権・・・慣行水利権　　大正時代に作られた用水であり、「許可水利」ではない

　設置場所は県道・圃場整備に伴い地権者整理（郡上市）された農業用水路に平行した畦にバイパス水路を設定しました。これにより、流量調整、メンテナンスが可能となり、簡便な工事、必要な落差（50cm）を確保することが出来ました。
【設置場所選択】
設置場所・・・農業用水路に平行した畦　　県道・圃場整備に伴い地権者整理（郡上市）
　　　　　　　　バイパス水路を設定　　流量調整可能
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　メンテ可能
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　簡便な工事
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　落差（50cm）の確保

　機種は、砺波平野での過去の実績により普及力のある低落差型の螺旋を使用します。物理モデルの構築、軸受け構造の重要性（リーハート情報）、回転部・増速機・発電機の同軸化による物理的ロスの軽減を踏まえた設計を行い、製作しました。螺旋部分をどう作るかが味噌。軸ぶれは最小限にすること。２，３号機の軸ぶれは、軸受け部で0.01mm。 軸受け抵抗の軽減による軸受け長寿命化がメンテナンスの軽減化につながります。「3号機」はDIY方式で「made in Itoshiro」になる予定です。
　設備工事は導水路勾配を１％、流量調節、上下（特に下方）の田圃所有者への配慮に考慮し設計しました。施工においては量産品の多用、人件費の軽減などコスト軽減に関する研究を行いました。
【機種選定・設計・製作】
機種選定・・・低落差型の螺旋に決定　　普及力のある機種選定（砺波平野での過去の実績）
　　　　　　　　設計　　物理モデルの構築
　　　　　　　　　　　　　軸受け構造の重要性（リーハート情報）
　　　　　　　　　　　　　回転部・増速機・発電機の同軸化による物理的ロスの軽減
　　　　　　　　製作  　 螺旋部分をどう作るかが味噌　　「3号機」はDIY方式で「made in Itoshiro」
                              　　軸ぶれは最小限に　　２，３号機の軸ぶれは、軸受け部で0.01mm
                                                           　　　　　 軸受け抵抗の軽減による軸受け長寿命化→メンテの軽減化
設備工事・・・設計　　導水路勾配１％
　　　　　　　　　　　　　流量調節可能な設計
　　　　　　　　　　　　　上下（特に下方）の田圃所有者への配慮　　農作業への支障ゼロ
　　　　　　　　施工　　コスト軽減研究　　量産品の多用、人件費の軽減

発電した電気の使用目的は、電気利用量を調査（300kWh/month）した上での家庭利用、余剰電力は給湯、EV等に利用することを検討しています。設備工事は電事法にのっとり減圧（200V→３０V）し自分の土地外から送電し、バッテリーによる蓄電での需給調節、直流交流変換、電圧調節を行いました。
【電気設備】
使用目的・・・家庭利用　　電気利用量調査（300kWh/month）
　　　　　　　　余剰電力の利用法 　 給湯（検討中）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　EV（検討中）
設備工事・・・減圧（200V→３０V）←電事法　　自分の土地外から送電
　　　　　　　　バッテリーによる蓄電　　需給調節
　　　　　　　　直流交流変換　　AC100Vに
　　　　　　　　電圧調節　　流量変化は電流で（電圧は３０Vに固定）


石徹白データ
　

想定電力使用	螺旋	個人宅使用
		街灯
		ＥＶ
	上掛け	農産品加工所
		街灯
		ＥＶ
関係者の範囲	螺旋	用水委員会（自治区）
		地域協議会
		県（借地）
		市（借地）
		設置場所に接する地権者
		下方地権者
		周辺住民
	上掛け	用水委員会（自治区）
		地域協議会
		県（借地）
		市（借地）
		設置場所に接する地権者
		下方地権者
		地域住民
使用用水	螺旋上掛け	石徹白川支流の普通河川を水源とする農業用水路
資料収集	螺旋上掛け	地権者	法務局
			市土木
			県土木
		河川種類	県
		（砂防指定地域）	県
		用水管理者	自治会
				≪設計≫
設備構成	螺旋水力発電機	バイパス水路		（ＮＰＯ）
		樋		（篠田製作所）	石徹白土建
		本体	螺旋部分	（ＮＰＯ＋篠田）	村田鉄工所
			軸受け		村田鉄工所
			増速機
			発電機
		全体調整			篠田製作所
	電気設備	トランス、コンバータ、バッテリー、コントローラ等			久保田電子
	配電設備	柱			久保田電子
		配線			久保田電子
工事	水路工事				石徹白土建
	設置工事				篠田製作所
	電気関係工事				久保田電子