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仕組みと種類

最初の項目ということで、こちらでは水力発電の基本的な事項についてご紹介しています。水力発電はどのようにして電力を生み出しているのか、その仕組みを簡単に解説しています。また、同じ水力発電でも複数の種類があり、それぞれ異なる特徴を持っていますので、それらについてもご紹介しています。

仕組み

古くから活用されている水力発電は、水を高い所から低いところに流して、その水の流れる力で発電用の水車を回転させる、という仕組みです。落差さえあれば発電することができるため、多くの水力発電所は山間部に設置されています。

種類(発電方式による分類)

水力発電には様々な種類のものがありますが、2通りの分類の仕方があります。こちらの項目では発電の方式によって分類するパターンをご紹介します。

流れ込み式(自流式)

川の流れをそのまま利用する方法です。天候や季節によって流れる水の量が変化するため、発電量をコントロールすることは難しいです。ただこの方式の発電所の建設にはコストがそれほどかからないというメリットがあります。

調整池式

川の流れをせき止めた規模の小さいダムに水を貯水することで水量を調節する方法です。電力需要の小さい夜間には出力を抑えて、需要の大きい日中には出力を高めるなどといった具合に、出力をコントロールすることができます。

貯水池式

調整池式よりも大きなダムを使う方法です。川を流れる水の量は季節的に大きく変化しますので、大きなダムに水を溜めておいて、その水を利用して発電します。電力需要の小さい春秋に水を溜めて、需要の大きい夏冬に水を流して発電するというケースが多いようです。

揚水式

発電所の上部と下部にダムをつくって、上下のダムの水を揚げ下げして繰り返し使用する発電方法です。日中の電力需要が大きい時間帯には上部のダムから下部のダムへ水を流して発電を行い、需要の小さい夜間に下部のダムから上部のダムへ水を汲み上げて、再び日中の発電に備えます。

種類(構造物による分類)

前述の通り、水力発電を分類する方法は2パターンあります。こちらの項目では水力発電の構造物によって分類した場合についてをご紹介します。

水路式

川の上流から水路によって水を発電所まで導いて発電する方法です。この方式は、前述の流れ込み式(自流式)と組み合わされるケースがほとんどです。

ダム式

名前そのまんまなのですが、ダムを作って人工湖を作り、そこで生ずる落差を利用して発電します。ダムの水位の変化によって落差変動が大きくなるのも特徴です。貯水池式・調整池式と組み合わされるケースが多いです。

ダム水路式

前述のダム式と水路式を組み合わせた発電方式です。ダムと水路により落差をつくります。貯水池式・調整池式・揚水式と組み合わされるケースが多いです。