ラナーク水力発電計画

ラナーク水力発電計画
ボニントン発電所
地図
ラナーク水力発電計画のインタラクティブマップ
位置スコットランド、サウス・ラナークシャー
座標北緯55度39分16.85秒、西経3度46分17.37秒 / 北緯55.6546806度、西経3.7714917度 / 55.6546806; -3.7714917
状態運用
建設が始まった1926
開業日1926年[ 1 ]
所有者ドラックスグループ[ 2 ]
発電所
設備容量17 MWボニントン 11 MWストーンバイレス 6 MW
ラナーク水力発電計画
クライド川からマザーウェルまで
ストーンバイレス発電所
ストーンバイアーズ・リン（滝）
ストーンバイアーズ傾斜堰とパイプライン
ニュー・ラナーク・ミルズ 1-4
ミル・レード
ダンダフ・リン（滝）
ミルダムとトンネル
ボニントン発電所
コラ・リン（滝）
パイプライン
ボニントン傾動堰とパイプライン
ボニントン・リン（滝）
ボニントン・リン歩道橋
ウィアー
クライド川上流

ラナーク水力発電計画は、スコットランド、サウス・ラナークシャーのクライズデール地域にある2つの水力発電所で構成されています。これらは流れ込み式発電所で、クライド滝近くのクライド川の水を使用しています。ボニントン発電所はニュー・ラナークのコーラ・リン上流から水源を得ており、ストーンバイレス発電所はカークフィールドバンク近くのストーンバイレス・リン上流から水源を得ています。2つの発電所のうちボニントン発電所の方が規模が大きく、合わせて17MWの発電能力があります。[ 2 ]

ラナーク水力発電計画は、英国で初めて公共供給用のクリーンな再生可能エネルギーを生産した大規模計画であり、クライド滝の水を利用して各家庭に電力を供給し、第一次世界大戦後の電力需要の増加に対応しました。この計画では貯水にダムを使用せず、代わりに川の水量と滝からの流水量に頼って、発電所が年間を通して稼働できるようにしています。[ 3 ] 2つの発電所は17,000世帯以上に電力を供給するのに十分な電力を生産しており、[ 4 ] 2020年までにスコットランドのエネルギーの40％を再生可能エネルギー源から生産するという目標に大きく貢献しています。[ 5 ]

歴史

クライド滝を利用して発電するというアイデアは、1909年にサー・チャールズ・ロスによって初めて提案されました。この計画は、地元市場の需要を超える電力を発電してしまうため、実現しませんでした。クライド・バレー電力会社は、ヨーカー、クライズ・ミル、マザーウェルに石炭火力発電所を建設し、これらは十分な成功を収め、第一次世界大戦の終結までにはスコットランド最大の電力生産・配電会社となっていました。システムが拡大するにつれて合理化が必要となり、G・T・ゴスリンがグラスゴー市電力部門からゼネラル・マネージャーに就任しました。彼は以前、市鉄道部門のエドワード・マッコールと共に働いており、マッコールを会社の技術技術者にするよう説得しました。マッコールは、高電圧送電システム、発電機、変圧器を制御する機器の設計に精力を注ぎました。この仕事は十分な成功を収め、既存の発電所の燃料費が大幅に削減されました。[ 1 ]

1920年代初頭、パワー・アンド・トラクション・ファイナンス社はクライド滝の水力発電の可能性を再度検討した。これは土木技師のサー・ウィリアム・アロール社、製鉄会社のジョン・ブラウン社、造船会社のキャメル・レアード社、実業家のイングリッシュ・エレクトリック社およびプルデンシャル保険社からなるコンソーシアムであった。彼らは、干ばつに備えてどのように水を貯めるか、そして発電した電気をどこに売るかという問題に取り組もうとした。2つ目の問題に関しては、彼らはクライド・バレー社に連絡を取った。同社は、この地域で電力販売の「公認事業主」であった。マッコールは水利権の問題に着目し、景観の美しさが損なわれないようにすることにした。彼はまた、クライド川の流れを調査し、貯水池を必要としない流れ込み式発電方式を建設できると判断した。川の集水域は400平方マイル（1,000 km²）を超えており、彼は年間を通して十分な流量があると確信していました。クライド・バレー社は1924年にラナークシャー水力発電会社という子会社を設立し、このプロジェクトを管理しました。[ 1 ]

計画が公表されたとき、当時ニュー・ラナークで水車を操業していたグーロック・ロープ社から反対があった。同社は、水車が2つの発電所の予定地の間に位置していたため、自社の水供給が損なわれると考えたが、この問題は解決され、[ 6 ]ウェストミンスター議会は1924年にクライド川にラナーク水力発電計画を建設する計画を承認した。[ 7 ]ブカン・アンド・パートナーズが設計作業を担当し、ウィリアム・アロル卿の下で働いていたガイ・マンセルが現場代理人を務めた。建設は1926年に始まり、 [ 4 ]約3マイル (4.8 km) 離れたボニントン発電所とストーンバイアーズ発電所はその年の末までに完成した。[ 1 ]これらの発電所は、工業用ではなく公共供給のために建設された英国初の大規模水力発電所という栄誉を保持している。ピトロッホリー近郊のグランピアン計画は2年前の1922年に承認されたが、建設は1928年まで開始されなかった。[ 8 ]

工事

ストーンバイルズ発電所への給水を制御する水門

クライド滝は際立った自然美を誇る地域にあったため、計画が周囲の環境によく馴染むよう、十分に検討が行われた。その中には、ホーム伯爵のサー・ジョン・スターリング＝マクスウェルや、有名なスコットランド人建築家サー・ロバート・ロリマーを含む建築顧問団を任命して設計について助言させることも含まれていた。マッコールは、貯水池の建設によって川の性質が変わらないように流れ込み式の計画を採用し、滝を流れる水量を維持しタービンに水を供給するのに必要な最適水位の6インチ (15 cm) 以内に川の水位を制御する独創的な傾斜堰を設計した。各ゲートはカウンターウェイト付きの3つのゲートで構成され、水位と圧力が最適値を超えたときに、下部がヒンジで下方にのみ移動し、より多くの水がタービンに届くようにした。この機構はそれ以前にどこでも使用されたことがなかったが、効果的であることがわかった。[ 9 ]オリジナルの門はイプスウィッチのランサムズ＆レイピア社によって製造されましたが、21世紀初頭にボニントンに新しい門が追加されました。[ 10 ]

ボニントン発電所は最上流にあり、その傾斜堰堤から長さ2,300フィート (700 m)、直径10フィート (3.0 m)のパイプラインに水が供給されていた。[ 1 ]円形のコンクリート製サージタンクと2つの背の高いコンクリート製サージシャフトがボニントン・パビリオンの後ろに建設された。タンクは直径6.5フィート (2.0 m)の緑色に塗られた2本の鋼管でタービン建屋に接続されていた。タービン建屋内にはイングリッシュ・エレクトリックが供給した2基のフランシス水車があり、それぞれ4.92メガワット (MW)の電力を発電できる発電機に接続されていた 。オリジナルのタービンはまだ設置されているが、発電機はその後アップグレードされ、現在では発電所は11MWを発電できる。[ 1 ] [ 6 ]タービン棟は長方形の2階建てで、白いレンダー仕上げが施され、大きな丸いアーチ型の窓、小さな長方形の窓、そして平らな屋根が特徴です。似たような小さい棟には電気配電装置が設置されており、傾斜屋根の作業員用の棟もあります。[ 6 ]

ストーンバイアーズ発電所の設計はこれに非常によく似ている。主パイプラインは長さ1,550フィート（470メートル）、直径11フィート（3.4メートル）である。円形のサージタンクはタービン建屋の背後に設置されており、2基のタービンに2本のパイプが接続されており、タービンの出力はそれぞれ2.84MWであった。[ 1 ] [ 11 ]建物はボニントンのものと似ており、シンプルで古典的なディテールが施されている。また、配電室内のバルコニーには、当時の配電装置の一部が保存されている。建物の北側の出入口は、新しい変電所の建設のため、閉鎖された。[ 12 ]

手術

当初のシステムの多くはそのまま残っていますが、発電所の開設以来、数多くの改良が行われました。ボニントン、ストーンバイアーズはどちらも1970年に自動化され、同時に、当初の同期発電機は誘導発電機に置き換えられましたが、誘導発電機は依然として当初のタービンで駆動されていました。1991/92年には、配電室の油入遮断器が新しいガス作動式遮断器に置き換えられ、1994/95年には3つの固定子が交換されました。1990年代後半には、タービンランナーが新しいステンレス鋼部品に交換され、効率が10パーセント向上し、最大出力が14パーセント増加しました。同時に、制御システムが更新され、ボニントン発電所をストーンバイアーズから遠隔制御できるようになりました。 2002年に再生可能エネルギー義務（スコットランド）が公布された後、両発電所はその後2年間にわたって改修され、その法律の下での認証を受けることができました。改修工事の一環として、タービンランナーとガイドベーンが交換されました。[ 4 ]両発電所には油回収システムが設置されており、万が一油が流出した場合でも、川を汚染する前に油を捕捉することができます。[ 13 ]

ボニントンの水力発電所では、全長750フィート（230メートル）のツインスチールパイプが2006年から2007年にかけてグリットブラスト処理と再塗装が施され、ストーンバイアーズの全長わずか69フィート（21メートル）のツインスチールパイプも新しいパイプに交換された。2010年代後半には、ボニントン堰にかかる橋のデッキが交換され、ストーンバイアーズでは堰ゲートが交換された。これらのゲートの大きさは38×9フィート（11.6×2.7メートル）で、1つあたりの重量は約6トンである。[ 4 ]これらの改修により、ボニントンでは11MW、ストーンバイアーズでは6MWの発電が可能になった。[ 7 ]発電された電気は11キロボルト（kV）で遠隔地の変電所に送られ、そこで132kVに昇圧されてナショナルグリッドによって配電される。[ 7 ]

1947年の電力法の成立後、電力業界は国有化されたが、北部では北スコットランド水力発電委員会が発電と配電の両方を担当していたのに対し、南部では同じ機能を担う機関が4つあった。これは、 1954年の電力再編（スコットランド）法によって解決され、南スコットランド電力委員会に北部委員会と同様の権限が与えられ、ラナーク水力発電計画の管理は同委員会の責任となった。 [ 14 ] この計画は、エネルギー産業が民営化されるまで、数十年間公有資産であった。1990年からはスコティッシュ・パワーが所有していたが、2018年にドラックス・グループplcがイベルドローラからスコティッシュ・パワーの水力発電および揚水発電資産を買収した際にラナーク水力発電計画も買収した。[ 15 ]

評価

発電所は、クライド川が険しい谷を流れ、森林に囲まれ、3つの大きな滝がある、際立った自然美を誇る地域に位置しています。[ 16 ]この景観は、1700年代初頭にコラ・リンの滝を見下ろす場所に、かつて鏡の間として知られていたボニントン・パビリオンが建設されて以来、観光名所となっています。1830年代までには、このパビリオンは、訪問者が川の雄大さを堪能できるように、森林を切り開いた川沿いの遊歩道網の一部となりました。[ 17 ]クライド川の右岸と島を結ぶ鋳鉄製の歩道橋により、訪問者はボニントン・リンの滝をより容易に眺めることができました。この橋は1829年にカーマイケルのパターソンによって建造されました。[ 18 ]

ニューラナークの綿糸紡績村は1786年から滝の間の右岸に建設されました。19世紀後半には発電用のタービンが設置され、元々あった水車は1930年代に撤去されました。[ 19 ]

こうした背景の中、エドワード・マコール（後にサー・エドワード）は、この地域の自然美を損なわず、滝の水量を維持して観光客が楽しめる発電所の建設に着手しました。この計画は、石炭を燃料とする以外に発電方法がないと考えていた人々から「マコールの愚行」と非難されましたが[ 20 ]、この流れ込み式発電所における彼の先駆的な設計は、彼を20世紀の水力発電計画における第一人者の技術者へと押し上げました。設計を監督するための諮問委員会の設置、質の高い建築、そして高水準の革新的なエンジニアリングは、1943年以降、スコットランド北部水力発電委員会での仕事にも引き継がれました。ラナークは戦前に建設された3つの公共供給計画の最初のものであり、ギャロウェイとグランピアンの計画も優れた建築とエンジニアリングの採用においてこれに続きました。[ 12 ]ラナークにあるマコールの建造物はすべて、タービンハウス、サージタワー、堰、タンク、パイプラインまで含めて、初期の水力発電所の優れた例であるため、グレードA建造物として登録されています。[ 12 ] [ 21 ] [ 6 ] [ 10 ]

2001年以来、ニュー・ラナークの中心部（360エーカー（146ヘクタール））は世界遺産に指定されています。どちらの発電所もこの地域には存在しませんが、敷地の周囲にはより広い緩衝地帯が設けられており、ボニントン発電所もその緩衝地帯内にあります。[ 22 ]

生態学

クライド川の滝国立自然保護区は、ニュー・ラナークのクライド川岸に位置し、150エーカー（59ヘクタール）の生息地で構成されています。2011年には、スコットランド野生生物トラスト、スコティッシュ・パワー、コアハウス・エステートによって共同管理されていました。この保護区には毎年約6万人が訪れ、スコティッシュ・パワーは訪問者と交流し、野生生物調査を行うレンジャーを後援しています。同社はまた、ボニントン・パビリオンとボニントン・リン歩道橋へのアクセスを改善する方法を見つけるための調査にも貢献しています。毎年、メンテナンスを実施し、訪問者がより大量の水が流れ落ちる滝を見ることができるように、タービンは数週間停止されます。[ 13 ]

スコティッシュ・パワーは、スコットランド環境保護庁および地元コミュニティとも緊密に連携した。2005年に最初の生物多様性行動計画を作成し、水力発電計画における野生生物と植物の保護方法を詳述した。2番目の計画は2009年に作成され、目標を実行するためのタイムスケールが含まれた。発電所周辺の生息地は1,900種を超える生物種を支えていることが知られており、その多くは英国生物多様性行動計画で保全イニシアチブによる支援を必要とする種として挙げられている。観察された100種の鳥類のうち、15種が生物多様性行動計画に記載されている。保護区内で発見された種にはアカリスやカワウソが含まれ、生物多様性行動計画に記載されている種には、ドブネズミ、ケナガイタチ、ソプラノアブラコウモリ、カワネズミ、ヨーロッパマムシ、ヤブツバメ類が含まれる。約700種の植物が記録されており、その中にはヒメチョウランも含まれている。プラタナスやシャクナゲなど、この地域に固有の植物種ではないものは除去され、同時に一部の樹木の萌芽更新も行われ、地表の植生の成長が促進されています。野生生物保護団体は、水力発電計画の資金の一部を活用して、約120個の鳥類とコウモリの巣箱を設置しました。ハヤブサは1997年に渓谷に戻ってきており、ビジターセンターではハヤブサのライブ映像を見ることができます。[ 13 ]

参考文献

  1. ^ a b c d e f gペイン 1988年、24ページ。
  2. ^ a b「水力発電計画」 Drax. 2023年12月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  3. ^ Newnes Electrical Pocket Book . ロンドン、イギリス: バターワース・ハイネマン社 2013年10月22日 p. 133. ISBN 978-0-7506-0513-7. 2014年11月16日閲覧。
  4. ^ a b c d「ラナーク水力発電計画」。エンジニアリングタイムライン。2022年5月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年7月26日閲覧。
  5. ^ 「ニュー・ラナーク水力発電、75周年を祝う」スコットランド政府、2003年11月10日。2012年10月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年7月26日閲覧。
  6. ^ a b c d Historic Environment Scotland . 「クライド滝、ボニントン発電所（タンクとパイプ付き、カテゴリーA指定建造物LB51727）」。
  7. ^ a b c「Lanark Hydros Technical Factsheet」（PDF） . Scottish Power. 2011. 2015年2月9日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2012年10月20日閲覧。
  8. ^ペイン 1988年、15、18ページ。
  9. ^フリートウッド 2010、17～18頁、95頁。
  10. ^ a b Historic Environment Scotland . 「クライド滝、ボニントン発電所、堰と橋（カテゴリーA指定建造物LB51728）」 .
  11. ^陸地測量部、1:2500地図
  12. ^ a b c Historic Environment Scotland . 「クライド滝、ストーンバイアーズ発電所（タンクとパイプ付き、カテゴリーA指定建造物LB51719）」 .
  13. ^ a b c「Lanark Hydros 環境ファクトシート」(PDF) . Spenergywholesale.com. 2015年9月24日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2015年7月26日閲覧。
  14. ^ハンナ、レスリー（1982年）『エンジニア、マネージャー、そして政治家』ロンドン：マクミラン社、pp.  266– 277. ISBN 978-0-333-22087-0。
  15. ^ 「イベルドローラ社から柔軟かつ低炭素で再生可能な英国の発電事業を買収」 Drax Group、2018年10月16日。2023年3月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  16. ^ Historic Environment Scotland . 「ニュー・ラナーク、ミルNo.3（カテゴリーA指定建造物LB37053）」 .
  17. ^ Historic Environment Scotland . 「Corra Linn、Bonnington Pavilion（カテゴリーA指定建造物LB13065）」 .
  18. ^ Historic Environment Scotland . 「ボニントン・リン歩道橋（カテゴリーB指定建造物LB46900）」 .
  19. ^ Historic Environment Scotland . 「ニュー・ラナーク、堰、トンネル、湖（カテゴリーA指定建造物LB44552）」 .
  20. ^ペイン 1988、25ページ。
  21. ^ Historic Environment Scotland . 「クライド滝、ストーンバイアーズ発電所、堰、橋（カテゴリーA指定建造物LB51720）」 .
  22. ^ 「ニュー・ラナーク」。ユネスコ。

参考文献

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