水力発電のしくみ

水力発電のしくみ

水力発電とは?
長年我が国の電気を支えてきた水力発電。発電のしくみはどうなっているのでしょうか?
発電する場所や、メリット・デメリットなど、水力発電のしくみをわかりやすく解説します。

水力から電気を起こすしくみ

水力から電気を起こすしくみ

水力発電は水の流れる力を利用して発電を行う方法です。

高いところから低いところへ流れる性質を用いて水車を回し、その回転で発電機を動かして電気を作ります。

水力発電の種類

水力発電の種類

流れ込み式

河川の流れをそのまま利用する方法。発電量は河川に比例するので出力調整が難しいです。

調整池式

ダムを利用して、日中や週間の電力変動に対応します。 需要の少ないときは貯水して、需要の多いときに整えることが出来ます。

貯水池式

雨が多い日に貯水することで乾いた日でも安定して発電ができるだけの水量を確保するためのもの大規模ダムなどを利用します。

揚水式水力発電のしくみ

揚水式水力発電のしくみ

特に揚水式水力発電は貯水池を上流と下流に持ち、 電力需要が少ない時間に余剰となった電力を使って、水を上流の貯水池に揚げ 電力需要
が高くなる時間に下流の貯水池に放流・発電をすることで、 電力供給の過多/不足のいずれの場合にも調整を行う役割を果たしています。

メリットとデメリット

メリット

水力発電のメリット

  • 二酸化炭素を発生させないクリーンなエネルギーです。
  • 水資源や高低差のある山が多い日本には地形的に有利です。
  • 発電量のコントロールが簡単に可能です。

デメリット

水力発電のデメリット

  • ダムをつくる必要がある為、周囲の開発などで自然環境を変化させてしまいます。
  • 長年使うことでダムの底に土砂がたまり発電量が減っていきます。
  • 雨量で発電量が左右される可能性があります。

おもな発電場所

おもな発電場所

水力発電所は大きい河川の上流や中流に設置される事が多いです。

ただ既に大規模な開発が可能な地域は少なく また、環境破壊などのリスクも問題になっています。

それにより今後は、中~小規模の水力発電所が注目されることになると思います。

中~小規模の水力発電所であれば、自然環境の影響が少ないことや生活圏に近いところでの稼働が可能であり、自然エネルギーの効率的な利用が期待されています。

まとめ

いかがでしょうか?水力発電のしくみや特徴について、おわかりいただけたのではないかと思います。

水力発電は、昔から日本国内の発電を支える手法のひとつです。

再生可能エネルギーのなかでも、大規模で根付いている発電方法であるといえます。