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再生可能エネルギー:水力について


水力発電は小規模から大規模まで活用できる再生可能エネルギーです。

水力について

石油や石炭、天然ガスなどの限りある資源は、いつか無くなってしまうものです。水力は、太陽光や風力などと同じように枯渇する心配がない再生可能エネルギーです。大地に降り注いだ雨や雪が溶け、川や海に注いで蒸発して雲になり、また雨や雪が大地に降り注ぎます。水は地球を循環しているので、繰り返し使用できるクリーンエネルギー源なのです。

水力エネルギーの特徴

水の流れを利用して発電する水力発電は、エネルギー密度が高く、小規模な発電システムでも大きな出力を得ることができます。数m程度の落差の水流の場合、1世帯分の電力を作ることができます。また、他の再生可能エネルギーの太陽光や風力と比較して、安定した電力量を維持でき、24時間1年中使える所が特徴です。

水力をエネルギーに変える方法と仕組み

高い所から低い所に流れ落ちる位置エネルギーを使って、発電機が繋いである水車を回して電気を起こす方法が水力発電です。山にあるダムは洪水調節や貯水機能をするだけでなく、水力発電の機能も併せ持っています。水力の発電方法には、流れ込み式・調整池式・貯水池式・揚水式の4つの方法があります。

水力エネルギーの活用例

水力発電というと大規模な施設ばかりのイメージがあります。最近では小規模な水力発電の活用が注目されています。地域のかんがい用水路・渓流、上下水道の水量や落差を活用して設置できることから、電力を自家消費して、地域の活性化と雇用の創出を図る、ハイドロバレー計画の取り組みを始めている自治体もあります。

水力エネルギーの課題と解決方法

クリーンエネルギーの水力ですが、大規模な発電をする際に自然が破壊される、ダムを建設する場合の立ち退き、発電コストが高いことや発電に適した場所が少ないという問題もあります。解決方法としては小規模でも発電効率がよい水力発電にするという方法があります。小規模なら自然を壊すことなく、立ち退きの問題も発生しません。さらに発電コストや場所選びの問題も解決できます。

水力エネルギーとこれからの未来について

水力発電で注目されているのが、5000kw~20000kwの小水力、1000kw~5000kwのミニ水力、1000kw以下のマイクロ水力発電です。特徴は燃料が不要な為、低コストで発電でき、地球環境に優しい所です。小規模の水力発電の開発は将来性があるものなので、これからどんどん普及すると予想されています。

Q&A

どうやって水力から電気を起こしている?

水が高い所から低い所に流れる位置エネルギーを利用して発電を行う方法が水力発電です。勢いよく水を流して、発電用のポンプ水車を設置して回転させることで発電を行います。

種類はどんなものがあるのか?

農業用水や河川に発電用水車を設置する流れ込み式、ダムに貯めた水を放流して発電する貯水池・調整池・揚水式の種類があります。ダムに貯めた水を使う方式は発電量の増減を短時間で調整できる特徴があります。

小水力とは?

小規模な水力発電のことで、ダムとは違って河川の水を貯めるのではなく、そのまま利用する発電方式です。電力会社が主体となるのではなく、地方自治体・NPO・個人・民間などが主体なので、誰でも取り組める発電方法と言えます。

小水力はどんな場所でできるのか?

一級河川、砂防ダム、治山ダム、農業用水路、上水道施設、下水処理施設、ダム維持放流、既設発電所の放流水、ビルの循環水、工業用水など、落差と流量がある場所であれば発電が可能です。

太陽光と比較してどう違うのか?

昼夜問わず安定した電力が可能で、設備利用率が50~90%と高く、太陽光発電と比較すると5~8倍の電力量を発電することができます。また、出力の変動が少なく、安定した電力品質を維持することが可能です。

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