水力発電の図説

水力発電の仕組み
-簡単ガイド-

水の流れを利用して電気を作ります。2020年5月に発電されたなか、水力発電は約15%でした。

回転(運動エネルギー)から発電する点は、火力発電原子力発電と同じです。

  • 水力発電:水流によって水車を回す
  • 汽力発電:蒸気でタービンを回す(火力や原子力など)

詳しくは電気を作る方法と種類をご覧ください。

メリットとデメリット

  • ○ 再生可能エネルギーである(CO2排出ないなど)
  • ○ 電力需要に早く対応できる
  • × ダム建設で、森林や住宅を水没させる
  • × 送電コストがかかる(街まで遠い)
  • × 少雨、水不足のリスク

ダム・川・海で発電

水力発電所と聞いて思い浮かぶのは、山間部のダムでしょうか?この水を貯めて取水するタイプは、調整池式貯水池式と呼ばれます。他に、流れ込み式といって川の流れを生かしたタイプや海の波(海面の上下)を利用した波力発電があります。いずれも水車を回し電気を生み出します。

高低差と量があるほど発電する

より高いところから、より大量の水を流すことで、発電量も増大します。発電能力の式は次のとおりです。

  • 発電出力=9.8×流量×落差×効率

「9.8」というのは物が落ちるときの加速度、地球の地表付近の重力加速度の値です。

天然の充電池?揚水式

電気がたくさん使われるときに備えているのが、揚水式発電です。充電池のような役割を担っています。

高低差のある2つのダム(池)を利用します。電力消費の少ない夜間に水を汲み上げておき、電力需要の高まる昼間に下のダムへ水を流し発電します。

参考書籍

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水力発電の仕組み
-簡単ガイド- by 編集部