ダム管理におけるDIAS活用への期待 - 地球環境情報統融合プログラム

第2部
DIASシンポジウム2016
地球環境情報がもたらす、社会・ビジネスインパクトの展望
ダム管理におけるDIAS活用への期待
平成28年8月1日
中部電力㈱発電カンパニー 再生可能エネルギー事業部
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ダム管理におけるDIAS活用への期待
本日の発表内容
１．当社の水力発電の状況
２．ダム管理について
３．ダム管理におけるDIAS活用への期待
・DIASの活用（高精度な気象観測データなど）
・降雨予測、流入量予測の精度向上
・水資源の有効利用
１．当社の水力発電の状況
・地球環境・CO2問題から再生可能エネルギーへの期待が高まっています。
・水力発電は、エネルギー変換効率が高く、CO2の排出量が少ない発電
方式で、中部電力㈱の場合、ベース供給力として、電力需要の約1割が、
水力発電でまかなわれています。
【中部電力㈱の再生可能エネルギー】 平成27年度（2015年度）
設
備
発電電力量
再生可能エネルギー
553.7万kW（200ヶ所）
94.7億kWh
水力
549.7万kW（196ヶ所）
94.0億kWh
新エネルギー
3.9万kW（
4ヶ所）
0.7億kWh
1
１．当社の水力発電の状況
中部電力㈱の水力発電所は主に大井川、天竜川、矢作川、木曽川、信濃川など
の水系にあって、愛知・岐阜・三重・静岡・長野県の5県に渡っています。
内訳
ダム群を形成
箇所数
常駐管理ダム・えん堤
12
出向管理ダム（遠隔制御）
22
洪水吐ゲートを有するダム
管理えん堤Ａ（遠隔制御）
洪水吐ゲートを有するえん堤
その他
洪水吐ゲートを有さない取水堰等
計
16
270
320
当社管内で計50の
ダム・えん堤を制御
2
２．ダム管理について
水力発電ダムでは、河川の水をダムに貯水し、その水を取水して、水が高い
ところから低いところへ落ちる時の力を利用して発電しています。
【水力発電のしくみ】
【ダム管理における課題】
水資源の有効利用
（貯水の確保）
洪水時の下流河川の公衆保安
（下流の急激な水位変動を防止）
ダム管理の高精度化
3
２．ダム管理について
（運用方法）
降雨により河川が増水した場合は、適切なダムのゲート操作により、安全に
下流へ放流するよう努めています。
【ダムの放流操作の流れ】
降雨予測
（レーダー観測等）
流入予測
→ 放流計画
ゲート放流操作
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２．ダム管理について 【洪水時のダム操作の例】
ダム水位
高
ダム水位
常時満水位
予備放流
水位
ダムへ貯留
（水位上昇）
低
多
流量
洪水量
最大使用
水量（発電）
ダム水位低下
（洪水処理の容量を確保）
ダム放流開始
流入量＞
最大使用水量
遅らせ操作による
洪水のピークカット
（下流の水位上昇の低減）
放流量
少
流入量
ダムからの放出
(水位低下）
時 刻
○ダム制御・・・時々刻々と状況が変化する中で、
流入状況に基づく的確な判断が重要となる。
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２．ダム管理について
流入予測精度
の信頼性
（制御上の課題）
常時満水位や
予備放流水位
公衆保安
の確実性
水資源の
有効利用
裕度
裕度のある
水位運用
流入予測精度の向上
6
２．ダム管理について（中部電力㈱の降雨・流入予測システム）
0
10
予測雨量
20
気象庁レーダ雨域画像
当社レーダ雨域画像
合 成
雨量(mm)
レーダ雨域画像は
1kmメッシュ
雨域の移動・発達衰退を予測
対象流域の3時間先までの流域平均
雨量を予測（10分更新）
（３時間よりも先は、気象庁の数値予報により予測）
流量(m3/s)
300
200
100
0
予測流入量
時間
7
３．ダム管理におけるDIAS活用への期待
ＤＩＡＳ活用による急出水・長期流入予測の精度向上に期待
流入予測に関して、活用が期待できるデータ
・高精度気象観測データ（ひまわり８号、XRAIN）
例）数値予報 ・・・ひまわり8号
レーダ観測・・・XRAIN
高分解能 250mメッシュ（当社の16倍）
高頻度
配信周期 1～2分程度
（当社の5倍）
狭域の精度向上
→ ゲリラ豪雨による急出水予測
広域・長期の精度向上 → 長期流入予測
下流の公衆保安と水資源の有効利用との両立の可能性
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３．ダム管理におけるDIAS活用への期待
例えば、局地的な集中豪雨による急出水の場合
ダム水位
高
ダム水位
当初の水位計画
常時満水位
水資源の発電への有効利用
低
公衆保安の向上
（下流への放流量を低減）
多
流量
急出水の予測
放流量
当初の放流計画
最大使用
水量（発電）
少
流入量
時 刻
現状の予測精度では、
この時点で急出水を予測できたとする
早期に精度よく予測できれば、早期に発電使用水量を最大にすることが可能
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３．ダム管理におけるDIAS活用への期待
例えば、大規模な出水が予測されたが、実際には流量が少なかった場合
ダム水位
高
ダム水位
当初の水位計画
修正後の水位計画
常時満水位
予備放流
水位
低
水資源の発電への有効利用
多
当初の流入量予測
（大きめの流入量）
流量
当初の放流計画
放流量
最大使用
水量（発電）
少
実際の流入量
流入量
当初の流入予測が外れて、
この時点で実際の流入量が
少ないと判明したとする
時 刻
修正後の放流計画
早期に精度よく予測できれば、水位低下することなく貯水量の確保が可能
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３．ダム管理におけるDIAS活用への期待
ＤＩＡＳ活用による
流入予測の精度向上に期待
下流の公衆保安と水資源の有効利用との両立
再生可能エネルギーの増加に寄与
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