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2011年3月19日 (土)

矢木沢ダムでの発電

本日も東京電力の計画停電がありました。3月15日の「計画停電の改善必要」に法務業の末席さんから、「そのバカな運転を東電は実際にやったのです」と毎日の報道を示してコメントを頂きました。

データがなく、何も言えないのですが、矢木沢ダムについては、1時間おきと10分おきの水位、貯水量、流入水量、放流水量のデータが水資源開発機構の沼田総合管理所(ホームページ)から発表されています。このデータを使って、矢木沢ダムにおける発電について、推定することがある程度可能なので、以下その結果です。

1)矢木沢ダムの水位と放水量

グラフにした方が、分かりやすいので水位と放水量のグラフを10分おきのデータから作成しました。(グラフの左端が3月15日午前9時30分で、右端が3月18日午後9時20分です。)

Yagisawa20113a

変な形のグラフであることが判ります。即ち、ダムからの放流が夕方の6時頃から夜の9時・10時頃(日によって多少の差はあるが)に集中し、ダム水位は、この放流時間に低下し、放流時間以外は上昇しています。

放流量を合計して平均を求めると22.63m3/秒で、1日当たり約200万m3になります。一方、流入量は平均8.84m3/秒程度の1日当たり77万m3位で、放流の方が多く、水位は下がっているという状態です。

2) 矢木沢ダムでの発電

矢木沢ダムは、水資源開発機構が保有・管理しており、水力発電設備を東京電力が保有・管理しています。発電設備は、8万KWが3基で、最大使用水量1基あたり100m3/秒です。(ここに東京電力群馬支店による説明あり。)

矢木沢ダムの場合は、洪水等非常時以外には、発電に利用して放流しています。従い、放流イコール発電と考えて、この場合は、大丈夫です。そうすると、どのように発電しているか判明したと同じです。毎日夕刻に発電を集中しています。即ち、計画停電を実施している最近の電力ピークは、夕刻であり、この時間帯にあわせて発電をしていると考えられます。日によって、時間帯や放水量(発電量)が微妙に異なるのは、その日の電力需要と他の供給設備の状態の変化によると思います。なお、参考まで、3月17日の発電を推定したグラフを書いてみました。100m3/秒の放流で8万KW(80MW)の発電と仮定しています。

Yagisawa20113b

3) 関連事項

放流が1日の特定時間に集中して問題はないのかと疑問を持たれた方も多いと思います。矢木沢ダム特有の事情があり、それが矢木沢ダムの直ぐ下流の須田貝ダム(洞元湖)です。須田貝ダムで下流への流量を調整できるからです。須田貝ダム及び須田貝発電所は東京電力の所有(1955年完成。説明はここ)で、矢木沢発電所は1965年完成の東京電力初の揚水発電所です。

この何日間の運転で揚水発電を矢木沢発電所が行っているかというと、多分していないと思います。最初のグラフにダム湖の水位を示していますが、揚水運転による水位上昇はなく、自然流入による水位上昇のみと思うからです。なお、矢木沢ダムの貯水量データについては、実際貯水量と異なっている可能性があると思います。理由は、須田貝ダムに貯水しても、矢木沢ダムに貯水しても、効果は全く同じであり、水資源開発機構と東京電力の運用上の取り決めで、最大の効果が発揮でき、かつ管理可能であれば問題がないはずですから。詳細に検討すると、そのように思えました。

矢木沢ダムは、関東・首都圏の主要水源であり、洪水緩和のための重要な役割を持っています。1年間の水位と貯水量の推移として、2010年の動きと2011年になってからの数字をグラフにしてみました。

Yagisawa20113c

7月末頃から水位を下げ、貯水量を減少させているのは、台風シーズンの豪雨があった時に、ダムで下流への水を受け止め洪水緩和を図るためです。1月に貯水量を減少させているのは、3月・4月頃からの雪解けによる水量を平均化するためと了解します。矢木沢ダムは、ダム諸量データベースにあるように、有効貯水量175,800千m3の関東一大きなダムです。上のグラフで9月頃80,000千m3程度に貯水量を下げており、この場合の洪水調節能力は95,800千m3となるわけです。参考まで、話題の八ッ場ダムはというと、2009年8月25日の八ッ場ダムを考えるに書いたように有効貯水能力90,000千m3のダムです。八ッ場ダムの発電能力は、松谷発電所他との干渉があり、ほとんどありません。

発電そのものについてのデータがなく、間接的な矢木沢ダムの水に関するデータからの推定ですが、興味を持って読んでいただくことができればと思い書きました。

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