地域所有の小水力発電（PLTMH）：長く動き続けるための条件

インドネシアでPLTMH（pembangkit listrik tenaga mikrohidro）と呼ばれる地域の小水力発電所は、遠隔地の村に何十年もクリーンな電気を届けることができます。1990年代以降、インドネシアでは1,300以上が建設され、その多くは政府の資金によるものですが、多くが故障したり放置されたりしています。その理由の多くは、計画段階で予測できるものです

ドナー、地方政府、エネルギー分野のBUMN、NGO、村のリーダーに向けた本ガイドでは、発電所の仕組み、地域による運営方法、運転を続けるための条件、成果の測り方を説明します

小水力発電とは何か、インドネシアはPLTMHをどう定義しているか

小水力発電の多くは流れ込み式です。小さな堰で川の一部を分け、水は管を通ってタービンへ落ち、ほとんど貯水せずに同じ川に戻ります。出力は、取水口とタービンの間の垂直の高低差である落差と、毎秒流れる水の量である流量で決まります

規模の呼び方はさまざまです。IRENAは5〜100 kWをマイクロ水力、100 kW〜1 MWをミニ水力と呼びます。ESDMの2013年の農村エネルギー補助金指針はPLTMHをより広く、川、用水路、滝から水を得る1 MW未満の小規模発電所と定義しており、2023年のレビューは、インドネシアでいうマイクロ水力はおおむね10 kWから1 MW弱を指すとしています。村の発電所の多くはそれよりずっと小さく、世界銀行の研究によれば、独立型の発電所の多くは5〜40 kWです

地域の小水力発電の仕組み

典型的な発電所は、六つの部分がつながってできています

1. 堰と取水口
2. 導水路
3. 上部水槽
4. 水圧管
5. タービンと発電機
6. 村の配電網

取水口にはごみよけのスクリーンと水門があり、必要に応じて沈砂池が土砂を受け止めます。上部水槽は流れを安定させ、水が水圧管、つまり発電所へ下る圧力管に入る前にごみを取り除きます。発電所ではタービンが発電機を回し、電子負荷制御装置が利用者に使われていない電力をバラスト・ヒーターに送ります。放水路が水を川に戻します

地域所有が重要な理由と、その組織の仕方

2023年のレビューは、最も成功し持続している事業は、地域に経済的な利益をもたらし、地域社会に所有権と維持管理の責任を与えるものだと結論づけています

ルールは資金提供者によって異なります。ESDMの2013年の補助金指針は、村の協議（musyawarah）で管理組織を選び、公正な価格の利用料を支払う用意をするよう地域社会に求めました。省が建設する発電所については、2018年に改正されたESDM規則39/2017が、申請した地方政府が地方公営企業、協同組合、地域グループを管理者に指定できるとし、引き渡し後の運転・維持管理費用は管理者が負担するとしています。北カリマンタン州の2019年の知事規則は、管理者の候補としてBUM Desa、協同組合、財団、利用者グループを挙げ、代表、書記、会計、運転員を置き、利用料で費用と緊急用の積立を賄うことを想定しています。BUM Desaによる管理については、BUM Desaの強化の記事をご覧ください

PLTMHを長持ちさせる条件

インドネシアの研究や指針には、七つの要因が繰り返し登場します

季節を通して川を調べる

乾季を前提に設計しましょう。EnDev Indonesiaが2012年に行った47の村の発電所の調査では、乾季の流量不足が、停止した発電所の最も多い原因でした。また、レビューは適切な実現可能性調査なしに建設された発電所について記述しています。少なくとも乾季を一度通して流量を測り、地すべりのリスクを確認し、需要を確かめましょう。この調査では、計画された世帯のうち接続されたのは約60%だけでした

集水域を守る

EnDevは、いくつかの地点で森林伐採が性能低下の根本原因とみられ、そうした地点では洪水や地すべりも多かったことを明らかにしました。IRENAは、森林に覆われた流域が乾季の流量を保ち、侵食や土石流を防ぐのに役立つと指摘しています。上流の森を守り、灌漑と水を公平に分け合う村のルールを計画に盛り込みましょう

実際の費用を賄う料金を設定する

多くの発電所は、計算ではなく支払意思に基づいて料金を決めており、世界銀行の研究は、料金が修理費を賄うには低すぎることが多いと指摘しました。運転員の報酬、定期的な維持管理、主要部品のための積立という月々の費用から出発し、そのうえで支払可能性を確認しましょう。EnDevは需要の伸びに応じて使用量に基づく料金を勧め、各世帯のブレーカーの容量に応じて料金を決める村もあります

運転員を育て、交換部品を確保する

運転員は取水口、水路、水圧管を点検し、ごみを取り除き、軸受に給油し、小さな漏れを早めに直します。EnDevの調査では、タービン、発電機、制御装置、水路、上部水槽が最も多く故障していました。ESDMの2018年の補助金指針は、主要な交換部品、工具、マニュアル、2年間の保守保証を供給者が提供するよう求めているので、その後の修理費を誰が負担するかを早めに合意しておきましょう。スンバ島のカマンギ村では、2人の若い村民が職業訓練の奨学金を得て運転員になりました

電気を仕事に活かす

多くの発電所は、特に昼間、家庭が使う量よりはるかに多く発電できます。EnDevの調査では多くが夜間しか運転しておらず、夜の供給を守るために事業での使用を禁じる村のルールさえありました。生産的な利用は収入をもたらし、より多くの人が発電所に関心を持つようになります。スンバワ島のテパル集落では、協同組合が主にコーヒー生産のために二つの小さな発電所を運営し、2014年の故障を外部の支援なしに修理しました。これはエネルギー事業であると同時に農村開発でもあります

所有と説明責任を明確にする

公的資金による発電所は通常、地域の組織が運営する県や州の資産のままであり、引き渡しの遅れによって所有権や法的地位があいまいなままのものもあります。誰が発電所を所有し、誰が管理し、誰が料金を決め、誰が大規模な修理費を払うのかを文書で合意しましょう。運転日誌、料金台帳、現金出納帳をつけ、利用者に報告します。EnDevの47地点のうち、十分に積み立てているかが分かるほど明確な記録をつけていたのは15地点だけでした

PLNの送電網の到来に備える

EnDevは、2〜5年以内にPLNの送電網が延伸される可能性を見込むよう助言しました。送電網が届いたインドネシアの約200の発電所について、世界銀行の研究は、ほとんどが放置され、約50がPLNと並行して顧客への供給を続け、PLNに電力を売るために接続したのは9つだけだったとしています。2017年以降、ESDMの規則は、協同組合などの法人が管理していれば、省の資金で建設された発電所が20年契約でPLNに電力を売ることを認めており、その収入は運転と維持管理に充てられます。2013年にPLNがカマンギ村に届いたとき、村の協同組合は電力購入契約を交渉し、37 kWの発電所の運転を続けました。電力会社の規格で建設した配電網があれば、その選択肢を残せます

小水力発電所が止まる理由

インドネシアの研究によれば、原因はたいてい複数が重なっています

• 乾季の流量不足。上流の森が伐採された場所ではしばしば悪化します
• 堰、水路、発電所を傷める洪水や地すべり
• 資金、技能、部品の不足で修理されないまま放置された故障機器
• 家庭が電化製品を増やすことによる過負荷
• 修理費を賄えない低すぎる料金と、多くの場合弱い帳簿管理
• 村の中での対立や、農業用水をめぐる対立
• 計画なしのPLN送電網の到来

EnDevの調査では、47の発電所のうち8つが調査時点で電力を供給しておらず、半数以上が少なくとも一度は故障を経験していました

成果の測り方

建設前に取ったベースラインと比べて、最初の月からいくつかの指標を追跡しましょう。EnDev Indonesiaの2012年のKPI調査は、実証済みの出発点となる指標群を示しています

EnDevが勧めたように、kWhメーターを取り付けましょう。調査の多くの発電所は供給した電力量を示せず、発電所の稼働は平均して想定時間の約63%にとどまっていました

まとめ

地域の小水力発電所が長持ちするのは、建設事業ではなく村のサービスとして扱われるときです。乾季を前提に設計され、上流が守られ、費用を賄える料金が設定され、明確な権限を持つ研修を受けた人々が運営し、明かりだけでなく収入にも使われ、PLNが来る日に備えていることです。資金提供者は、最初からこれらの条件を事業予算に組み込むことができます

SIDIAの再生可能エネルギープログラムは、PLTMHの実現可能性調査と設計、設置と維持管理の体制づくり、地域の能力強化を支援しています。そのStrategic AdvisorであるTri Mumpuni氏は、インドネシアの農村に電気を届けるため、小水力発電技術と地域の全面的な参加を推進したことにより、2011年のRamon Magsaysay Awardを受賞しました