3 農業水利施設に関する調査
3.1 小水力発電の導入可能性
北海道内の農業用既設ダム施設、既設水路施設における、発電容量及び年間発電量を 算出する。
3.1.1 調査の実施方法
（1） データの収集・試算方針
試算対象の考え方、有効落差や発電容量等の算出方法は、原則、「平成 20 年度未利 用落差発電包蔵水力調査報告書(財団法人 新エネルギー財団、以降、「平成 20 年度包 蔵水力調査」という）」に準じるものとし、本調査での導入可能地点リストは、最新の 既往文献、公表資料、関係機関への聞き取りによって、平成 20 年度包蔵水力調査で得 られた対象地点リストを更新する形で作成することとする。
リストを更新する上での各種条件を以下に整理する。
表 3-1 各種条件
項目 内容
平成 20 年度包 蔵水力調査定 義
農業用水利用発電：農業用水専用ダムで、農業用水を利用する発電方式 農業用水路利用発電：農業用施設のうち、落差工、急流工及びパイプライン 等の水路系の遊休落差（余剰水圧）を利用する発電方式（年間通水期間 185 日以下、有効落差 1.5m 未満のものは除外）
抽出条件 ダム年鑑に記載のある農業用ダム及び農業関連ダムで、ダムの目的に発電が 含まれておらず、かつかんがい量が記載されているダム 建設中のダムは除 外
参照文献 「平成 20 年度包蔵水力調査」、ダム年鑑 2010
（「平成 20 年度包蔵水力調査」においてはダム年鑑 1999 及び 2008）
なお、「平成 20 年度包蔵水力調査」において、「農業用水路利用発電」については、
年間通水期間 185 日以上、有効落差 1.5m 以上を対象の条件としている。この条件に従 うと、北海道の農業用水路施設の年間通水日数は 185 日に満たないため、未開発包蔵 水力は 0 地点という結果となる。
これは、農業用水路の特徴である、かんがい期／非かんがい期での通水量が大きく 異なることと、北海道の気候条件を反映した結果であり、本調査でもこの結果に従う ものとする。
（2） 発電容量・年間発電量の算定方法
発電容量及び年間発電量の算出に当たっては、以下の式に従うものとする。
Q He
P 9 . 8
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（1）
h P
E 24( /日) 365(日/年) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（2）
P：発電容量（kW） Q：最大使用水量（m3/s） He：有効落差（m） η：水車・発電 機の総合効率（%） E：年間電力量（kWh） ξ：設備利用率（%）
水車・発電機の総合効率ついては以下の表の通りとし、設備利用率は「平成 20 年度 包蔵水力調査」に従い 55%※とした。
ただし、北海道の農業水利施設についてはかんがい期が 4 ヶ月程度と短いことがあ るため、設備利用率については 33%（＝4 ヶ月/12 ヶ月）の場合の年間発電量を併記し た。
表 3-2 水車・発電機の総合効率※
P：出力 η：総合効率 P：出力 η：総合効率
100kW 以下 72% ～5,000kW 82%
～300kW 75% ～10,000kW 83%
～1,000kW 78% ～20,000kW 84%
～2,500kW 80% 20,000kW 以上 80%
また、有効落差 He、最大使用水量 Q はそれぞれ以下の通りとした。
He ：治水目的のあるダム 堤高の 65%※
：治水目的の無いダム 堤高の 80%※ Q ：かんがい流量
※（出典）未利用落差発電包蔵水力調査報告書（平成 20 年度）
（3） 発電容量及び年間発電量の算出
前項の条件に従って試算した、発電容量と年間発電量の結果を表 3-3～表 3-5 に、
それぞれの分布を図 3-1～図 3-2 に示す。
全 70 箇所中 64% が 500kW 以下という結果となった。
47
12 7 4
0 10 20 30 40 50
500 1000 1500 1500～
試算出力[kW]
頻度
0%
20%
40%
60%
80%
100%
頻度 累積％
図 3-1 発電容量と年間発電量の分布（500kW 区切り）
25
8 3
6 5 6
3 1 1 1 2 2 3
0 0 4 0
10 20 30
100 200 300 400 500
600
700 800 900 1000 1100 1200
1300
1400 1500 1500
～ 試算出力[kW]
頻度
0%
20%
40%
60%
80%
100%
頻度 累積％
図 3-2 発電容量と年間発電量の分布（100kW 区切り）
表 3-3 発電容量及び年間発電量の算出（1） 1石狩川西達布川東郷47.538.02.386913,3311,998北海道富良野市西達布つつじ 2石狩川藤の沢川藤沢17.514.00.17178149北海道雨竜郡沼田町真布 3石狩川千代谷川千代谷17.914.30.17178350北海道岩見沢市栗沢字上幌 4石狩川炭山川日進甲26.521.20.3552252151北海道樺戸郡新十津川町下徳富 5石狩川炭山川日進乙18.214.60.272813480北海道樺戸郡新十津川町下徳富 6石狩川志文三の沢川三の沢第一20.016.00.283215291北海道岩見沢市上志文町 7石狩川福井谷川福井谷川20.216.20.15178249北海道樺戸郡新十津川町字大和 8石狩川真木の沢川和歌25.520.40.233316096北海道樺戸郡新十津川町吉野242番1地先 9天塩川西和川西和15.812.60.3935168101北海道上川郡和寒町字西和 10石狩川前田の沢川前田の沢16.513.20.232110362北海道三笠市大里 11天塩川タヨロマ川武徳21.517.20.88111536322北海道士別市武徳町43線12号 12天塩川忠烈布川忠烈布18.514.80.8694451270北海道名寄市風連町字池の上 13石狩川小野の沢川小野の沢16.813.40.0883722北海道三笠市大里 14天塩川イパノマップ川中の沢15.212.20.5547227136北海道士別市西士別町中の沢 15石狩川多度志川上湯内15.512.40.9687422253北海道深川市湯内2230・北海道深川市湯内2185 16石狩川ルークシュベツ川新十津川29.223.42.865112,4611,476北海道樺戸郡新十津川字吉野308・北海道樺戸郡新十津川字吉野495 17古丹別川マルシメ沢川三渓17.013.60.20199255北海道苫前郡苫前町字三渓国有林内 18石狩川当別川青山35.528.45.521,2295,9223,553北海道石狩郡当別町字青山5477・北海道石狩郡当別町字青山5478 19築別川三毛別川羽幌27.822.21.03168811487北海道苫前郡羽幌町国有林142林班・北海道苫前郡羽幌町国有林150 林班 20石狩川尾白利加川尾白利加31.825.45.501,0975,2853,171北海道雨竜郡雨竜町字尾白利加251・北海道雨竜郡新十津川町字美沢 149 21石狩川当麻川当麻21.317.00.81101489293北海道上川郡当麻町3287番1地先・北海道上川郡当麻町3374番地先 22石狩川恵岱別川恵岱別35.528.43.387343,5352,121北海道雨竜郡北竜町竜西空知森林管理所 23厚真川厚真川厚真38.230.64.341,0405,0103,006北海道勇払郡厚真町幌内 24石狩川ニタチパウマナイ川新区画32.325.83.086082,9311,759北海道上川郡美瑛町新区画1424番の6地先・北海道上川郡美瑛町新区 画753番の738地先 年間発電量 (MWh) 33%番号水系名河川名ダム名ダム所在地堤高（m）有効落差 （m）試算出力 (kW)かんがい 流量(m3/s)年間発電量 (MWh) 55%
表 3-4 発電容量及び年間発電量の算出（2） 25石狩川幌加内川下幌加内20.716.60.3844214128北海道雨竜郡幌加内町下幌加内 26石狩川ピリカ富良野川日新29.523.61.843321,599960北海道空知郡上富良野町字上富良野1587番535・北海道空知郡上富良 野町1948番586 27石狩川支線の沢川幌新27.021.62.353881,8691,122北海道雨竜郡沼田町字幌新172 28石狩川須部都川月形28.823.01.963451,663998北海道樺戸郡月形町ポンスベツ892・北海道樺戸郡月形町ポンスベツ 1518 29羽幌川デト二股川羽幌二股33.626.92.765672,7321,639北海道苫前郡羽幌町字上羽幌国有林106林班・北海道苫前郡羽幌町字 上羽幌国有林120林班 30石狩川雨煙内川雨煙内(再)26.821.42.233651,7611,056北海道雨竜郡幌加内町字雨煙内6537番・北海道雨竜郡幌加内町字雨 煙内1421番 31石狩川野花南川野花南41.533.21.744422,1281,277北海道芦別市野花南町423林班・北海道芦別市野花南町403林班 32石狩川九号沢川日の出26.821.40.11178048北海道空知郡上富良野町字上富良野原野 33常呂川常呂川鹿ノ子55.544.40.642091,006604北海道常呂置戸町字常元 34鳥崎川鳥崎川駒ヶ岳43.634.91.534081,9651,179北海道芽部郡森町字栗ヶ原 35鵡川穂別川穂別38.230.69.382,30411,0986,659北海道勇払郡むかわ町穂別字長和 36天塩川犬牛別川温根別33.727.02.635422,6111,567北海道士別市温根別町伊文国有林士別事業区81林班地先・北海道士 別市温根別町3520番の1地先 37天塩川風連別川風連33.626.92.735612,7031,622北海道名寄市風連町字日進2480番 38天塩川長根川御料23.919.12.754021,9361,162北海道名寄市風連町字日進2265番1・北海道名寄市風連町字日進2252 番1 39後志利別川真駒内川真駒内34.327.45.801,2486,0123,607北海道久遠郡せたな町松岡 40厚沢部川鰔川鰔川21.116.90.0784024北海道桧山郡江差町鰔川 41常呂川仁頃川富里44.335.40.73190916550北海道北見市字富里 42ヌッチ川ヌッチ川余市36.829.40.3062300180北海道余市郡余市町豊丘1877番地先・北海道余市郡余市町豊丘1909 番地先 43尻別川ペーペナイ川双葉61.449.13.001,1555,5663,340北海道虻田郡京極町字春日685－6番地先・北海道虻田郡京極町春日 685－3番地先 44戸切地川戸切地川上磯32.025.63.536913,3281,997北海道北斗市野崎 45石狩川マップ川幌向44.435.54.561,2706,1183,671北海道岩見沢市毛陽町474・北海道岩見沢市奈良町38 46三石川三石川三石35.028.04.249314,4842,691北海道新ひだか町三石字美河 47石狩川幌新太刀別川沼田44.935.98.052,32411,1956,717北海道雨竜郡沼田町字浅野空知森林管理署北空知482林班 北海道雨竜郡沼田町字浅野空知森林管理署北空知481林班 48小平薬川小平薬川小平42.433.91.804672,2491,349北海道留萌郡小平町字滝下 年間発電量 (MWh) 33%番号水系名河川名ダム名ダム所在地堤高（m）有効落差 （m）試算出力 (kW)かんがい 流量(m3/s)年間発電量 (MWh) 55%
表 3-5 発電容量及び年間発電量の算出（3） 49知内川ミナゴヤ川知内40.532.42.295672,7331,640北海道上磯郡知内町字湯の里 50小平薬川沖内川沖内29.623.70.11188953北海道留萌郡小平町字沖内244－3・北海道留萌郡小平町字沖内241－ 7 51堀株川リヤムナイ川共和56.044.80.38125603362北海道岩内郡共和町字発足980番地先・北海道岩内郡共和町字発足 973番地先 52網走川石切川古梅48.038.41.484342,0931,256北海道網走郡美幌町 53望来川望来川望来29.623.71.15200964579北海道石狩市厚田区望来1054・北海道石狩市厚田区望来1136－1 54石狩川ペーパン川ペーパン49.239.42.648153,9252,355北海道旭川市東旭川町瑞穂742番7・北海道旭川市東旭川町瑞穂741番 11 55石狩川赤間の沢川エルム53.743.00.49155745447北海道赤平市百戸町北520・北海道赤平市幌岡町507 56石狩川オイチャヌンベ川神居40.432.31.523761,8091,086北海道旭川市新開国有林旭川事業区224林班か小班地先 北海道上川郡美瑛町五稜国有林旭川事業区203林班む小班地先 57勇払川支安平川瑞穂25.920.71.07163785471北海道勇払郡安平町早来字瑞穂 58十勝川美生川美生47.237.83.931,1635,6053,363北海道河西郡芽室町 59古丹別川三毛別川苫前34.827.81.813851,8561,113北海道苫前郡苫前町国有林37林班・北海道苫前郡苫前町国有林74林 班 60卯原内川卯原内川卯原内40.532.41.052601,253752北海道網走市字卯原内 61サラキタナイ川サラキシ14号川民安24.019.20.2737176106北海道天塩郡天塩町南更岸 62余市川小樽川落合35.328.20.2550240144北海道余市郡赤井川村字落合355番地先・北海道余市郡赤井川村字落 合358番地先 63厚沢部川鶉川鶉52.241.85.801,8999,1495,489北海道桧山郡厚沢部町字峠下 64大野川中二股沢川大野47.538.00.2981390234北海道北斗市中山国有林 65斜里川アタクチャ川緑73.058.45.652,65212,7757,665北海道斜里郡清里町国有林地内 66大椴子川大椴子川大椴34.027.20.51102491295北海道留萌郡小平町字大椴 67十勝川稲士別川幕別26.921.50.3452249149北海道中川郡幕別町字日新 68石狩川地蔵沢川高富（再）17.914.30.4444214129北海道石狩市八幡町高岡302・北海道石狩市八幡町高岡301 69雄武川イソサム川雄武53.642.91.625312,5581,535北海道紋別郡雄武町道有林内 70石狩川杵臼川杵臼(再)27.221.80.192914184北海道夕張郡栗山町字桜山347・北海道夕張郡栗山町字桜山380 年間発電量 (MWh) 33%番号水系名河川名ダム名ダム所在地堤高（m）有効落差 （m）試算出力 (kW)かんがい 流量(m3/s)年間発電量 (MWh) 55%
（4） 流量・落差と発電出力の関係
流量及び落差と出力の関係を以下に示す。今回対象とした施設では、落差よりも流 量による相関が強い結果となった。
R2 = 0.8904
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
流量[m3/s]
出力[kW]
図 3-3 流量と出力の比較
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000
0 10 20 30 40 50 60 70
有効落差[m]
出力[kW]
図 3-4 落差と出力の比較
また、以下に、各未利用発電施設を Google Earth 形式（拡張子.kml）でマップ化し たものを示す。
図 3-5 全体図
（出典）Google Earth
（5） モデル検討
発電出力規模ごとにモデルを設定し、発電設備導入･管理コストの算出を行い、導入 に向けての課題の整理を行う。
農業ダムにおいてはかんがい期間の発電となる場合、水力発電設備の年間稼働率が 低下するため、採算性の面で不利になることが予想される。
ある一定のモデルに基づいて推計した場合に、ここでは発電期間別・出力規模別に 採算性がどのように変化するかを把握する。
① モデル検討条件の整理
モデル検討を行う際の具体的な条件設定･検討方法を以下に整理する。
1）モデル区分
再生可能エネルギー固定価格買取制度では、発電出力ごとに買取価格が区分され ており、本検討におけるモデルも以下の表の区分を参考として出力ごとに 3 パター ン設定する。
ケースⅠ：分布の最も多い 100kW 以下でも、分布の多い 20kW ケースⅡ：200kW～1000kW で最も多い 200kW
ケースⅢ：1000kW 以上の中から分布の多い 1300kW
表 3-6 再生可能エネルギー固定価格買取制度 買取価格(税込)及び期間 発電出力 1,000kW～30,000kW 200kW～1,000kW 200kW 未満 買取価格 25.2 円/kWh 30.45 円/kWh 35.7 円/kWh
調達期間 20 年間 20 年間 20 年間
（出典）再生可能エネルギーの固定買取制度（資源エネルギー庁）（平成 24 年度）
2）流量及び落差
北海道の農業水利施設を整理した結果、出力と流量の相関が高くなったことから、
出力ごとに流量を設定し、それに合致するような落差を設定した。発電期間での流 量は一定とした。