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水力発電とは(2009.07.07)


●水力発電は、水が高いところから低いところへ流れ落ちるときのエネルギーにより発電機を回転させ、発電するものである。
●水力発電は、長期間にわたり発電可能であり、再生可能・純国産・クリーンな電源である。


図1 水力発電のしくみ


解説:
 水力発電は、河川の流れの落差を活かして、水が高いところから低いところへ流れ落ちるときのエネルギーにより発電機を回転させ、発電するものです。

 水力発電は日本では110年以上も利用されている発電方式です。長期間にわたり発電可能であり、再生可能・純国産・クリーンな電源です。

 水力発電は、他の電源と比較して「非常に短い時間(3〜5分)で発電開始が可能で、電力需要の変化に素早く対応(出力調整)が可能(流れ込み式を除く)」という特徴があります。

 このような特徴を生かして、流れ込み式は一定量の供給力として、調整池式・貯水池式・揚水式(下記参照)はピーク時に対応する供給力として、重要な役割を果たしています。
 なお、揚水式以外の水力を一般水力と呼んでいます。

水の利用面からみた発電方式
1)流れ込み式:川の水をそのまま利用する方法で、自流式ともいいます。水をためることができないので、水量変化により発電量が変動します。

2)調整池式:取水ダムや調整池により水量を調節して発電する方式で、ある程度発電をコントロールすることができます。

3)貯水池式:調整池より大きな貯水池を利用する方式です。

4)揚水式:電気の需要の少ない夜間に下池から上池に水をくみ上げ、昼間の電力需要のピーク時にくみ上げた水を発電に使う方式です。
江音留義(えね るぎ)博士の脱線話:
 「再生可能・純国産・クリーン」と良いことづくしの水力発電じゃが、もとはといえば海の水を太陽が温め、それが水蒸気となり上空に昇り、雲となり雨となって山の高いところに水を運んでくれているから可能なことなのじゃ。正に「太陽の恵み」じゃのう。

 揚水発電はこの太陽の役目を人工的にポンプを回して行っている方式じゃ。エネルギー量でいえばマイナスになるが、需要の少ない夜間の電力を、需要の多い昼間に使うことで、エネルギーの価値がプラスになることを目指しているということじゃのう。
関連ページ:
水力発電の発電量
日本の水力資源
電力の需要量の変化とその対応
主な発電方式の特徴
いろいろなエネルギー
大気と水
関連サイト:
資源エネルギー庁個別施策情報水力のページ
資源エネルギー庁エネルギー白書
資源エネルギー庁パンフレット

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