成果報告書詳細
管理番号20140000000098
タイトル平成25年度成果報告書 地球温暖化対策技術普及等推進事業 エチオピア連邦民主共和国・ケニア共和国におけるマイクロ水力発電によるコミュニティー電化事業の案件発掘調査
公開日2014/6/13
報告書年度2013 - 2013
委託先名株式会社エヌ・ティ・ティ・データ経営研究所
プロジェクト番号P11013
部署名京都メカニズム事業推進部
和文要約本報告書は、エチオピアとケニアにおいて、マイクロ水力発電を活用したコミュニティー電化事業の案件発掘調査をまとめたものである。世界で技術優位性を有する超低落差型マイクロ水力発電システム「ストリーム」を、無電化地域のコミュニティーに導入するための技術検討・事業検討を行い、同システムの普及によりCO2排出削減を図ることを目的とした。また、JCMにおけるMRV方法論を開発した。調査項目は、政策、市場等の事業環境分析、低落差型マイクロ水力発電のポテンシャル評価、CO2排出削減量評価、事業性評価、ファイナンス等プロジェクトスキームの検討、プロジェクト実施提案である。
 ストリームの出力は、一基あたり10kWである。開放型灌漑用水路において効果的に発電できる他、自然河川のバイパス水路にも導入可能である。1-3m程度の落差、流量1トン/秒程度の小さな水路でも発電を可能とし、水力の利活用範囲を大幅に拡充させる。
 現地研究機関の協力により、国全体の低落差型マイクロ水力発電ポテンシャルを、落差5m以下を対象に分析した結果、エチオピアでは2752.21MW、ケニアでは1132.69MWかつ落差箇所数が1552と試算された。それらのうち3%がストリームの導入に適していると仮定すると、エチオピアのポテンシャルは82.57MW、ケニアは34MWとなる。CO2削減量は、エチオピアにおいて70万tCO2/y、ケニアにおいて13万tCO2/y(1552カ所のポテンシャルを利用)-29万tCO2/y(1132.69MWの3%を利用)と試算された。また現地調査の結果、灌漑用水路を中心に、両国において最低限の土木工事でストリームの設置が可能な具体的な設置サイトを選定することができた。
 事業モデルは、コミュニティーの生活電力需要を満たすだけではなく、電力を活用したビジネスを展開することで、現金収入を生み、電化初期費用の償却とランニングコストに充てられ、コミュニティー開発に寄与するものとなる。ビジネスの例としては、ストリームの余剰電力で水路の水を電動ポンプで汲み上げ、農業池や養魚場を運営するなど、「ポンプストレージシステム」による現金収入獲得モデルなどが考えられる。収益性に関しては、設備投資初期費用350万円、ランニングコストが維持管理費21万円/年、人件費12万円/年、収入が世帯から120万円/年(1,000円/月×12カ月×100世帯)、小規模ビジネスから11万円/年の想定条件で試算した結果、5年IRRは7%、10年IRRは26%となった。フリーキャッシュフロー累計額からみた投資回収年数は4.4年となる。
 事業展開スキームは、コミュニティーと緊密な関係を持つ官民セクターの、「取りまとめ/出資組織」としての連携が鍵となる。灌漑セクターや地方政府に加えて、紅茶/砂糖メーカー等水力発電事業を行っている民間企業などに可能性がある。こうした「取りまとめ/出資組織」に対しては、現地国政府や日本などの支援国、国際機関による支援が期待される。同時に、大学などによる技術推進普及センター、及び地方政府の開発計画とのリンクも必要となる。JCMのモニタリングについても、「取りまとめ/出資組織」とコミュニティーの連携が期待される。
 当面の課題は、「詳細F/Sの実施」、「アゥエアネスの向上」、「EPC体制」、「ファイナンスとビジネスモデル」であり、パイロット事業の実施が、課題解決へのアプローチとなる。今後の事業化とパイロット事業の実施について、各カウンターパートから前向きな意向を示していただいている。
英文要約This report summarizes the feasibility study on rural electrification project for communities by micro hydropower in Ethiopia and Kenya. We conducted technical and business surveys to introduce the worlds’s most competitive ultra-low-head micro hydropower (ULH-MHP) system “STREAM” in off-grid communities. For the JCM shceme, MRV methodology was developed. The scope of this study are policy and market environment, potential assessment of ULH-MHP, evaluation of CO2 reduction, business feasibility, project scheme, and the proposal of the project implementation.
 The capacity of STREAM is 10kW per system. STREAM works most effectively in an open irrigation channel, as well as in a bypass channel of a natural stream. It is applicable for small streams with the discharge of about 1 ton/sec and 1-3 m heads, which can greatly increase the opportunity of hydropower utilization.
 The potential of ULH-MHP with heads less than 5 m was estimated at 2752.21 MW in Ethiopia and 1132.69 MW with 1552 heads in Kenya. Assuming that STREAMs can be introduced with the capacity of 3% of the total potential, the capacity will be 82.57 MW in Ethiopia and 35 MW in Kenya. CO2 reduction was estimated at 700,000 tCO2/y in Ethiopia and 130,000-290,000 tCO2/y in Kenya. From field survey, we could identify specific sites for STREAM installation with minor civil work mainly in irrigation canals.
 The business model is not only for meeting energy demand of community’s daily life but also for developing small businesses to earn cash income (productive use of electricity).
 Profitability of the business model was assessed with following conditions: initial cost 33,000 USD as capital investment, running cost 2,000 USD/year for maintenance and 1,142 USD/year for labour, and income 11,400 USD/year from households and 1,030 USD/year from small businesses. IRRs are estimated at 7% (5 years) and 26% (10 years). The payback period is 4.4 years by free cash flow.
 The business scheme needs collaboration with public and private sectors which have firm reliability from communities. Those sectors are expected to play key roles as superviser/capitalizer. In addition to irrigation sector and local governments, private corporations such as tea and sugar factories which run hydro power generation projects have possibility of joining the scheme. It is expected that organizations such as local governments, doner countries including Japan and international organizations support those supervisers/capitalizers in the scheme. At the same time, focal point for technology transer and link with development plan of local municipalities are necessary. For JCM monitoring, cooperation between the supervisers/capitalizers and communities is necessary.
 We expect that by conducting a pilot project in the next phase, more detailed feasibility, business model and financing scheme will be studied, as well as building awareness and EPC structure. The counterparts agreed on the future business and pilot project.
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