関西電力、気象工学研究所、ニュージェックの3社は2018年9月18日、ダムへの流入水量の予測精度を上げて水力発電所の発電量を向上させる技術の研究を開始した。降雨、降雪が多く、総発電量の増量が期待できる富山県の黒部川水系をモデルとする。研究期間は2018年7月から2019年3月まで。ちなみに関西電力は、黒部川水系に12の水力発電所を設置している。
図 研究のモデルとなる黒部川水系
出所 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
水力発電所の運用では、細かい運用ノウハウを熟練技術者の経験に頼っている部分が大きく、後進の技術者へのノウハウや技術の伝承が問題となっている。そこで、IoT（Internet of Things：モノのインターネット）センサーから収集したデータや、気象観測データをAI（人工知能）で分析し、気象の変化に合わせた最適な運用方法を自動的に導き出すシステムを構築する。ダムへの流入水量の予測精度を上げることで、発電所の増設や設備更新をすることなく年間最大約3MWh（3000kWh）の発電量増加（1％増）が期待できるという。
図 今回の研究で構築するシステムのイメージ
出所 関西電力
この研究は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の公募事業「IoTを活用した新産業モデル創出基盤整備事業」（研究開発項目（1）高度なデータ活用を可能とする社会インフラ運営システムの開発／（2）電力事業（水力発電）の委託を受けて実施する。気象工学研究所はIoT技術を活用してリアルタイムでデータを収集できるシステムの構築と、観測データを活用した積雪・融雪モデルの構築、高精度気象予測情報を活用したダム流入量予測シミュレーションを担当する。ニュージェックは積雪・融雪モデルを活用した既存ダムへの流入水量予測モデルの構築と、予測流入量に応じた発電運用システムの構築を担当する。関西電力は実機を活用した試験と、発電運用効率化効果の評価と実用性の検討を担当する。
