水力発電は、工学的手段を用いて自然の水エネルギーを電気エネルギーに変換するプロセスであり、水エネルギー利用の基本的な方法です。燃料を消費せず、環境を汚染せず、降水によって水エネルギーが継続的に補充され、機械・電気設備がシンプルで、操作が柔軟かつ便利であるなどの利点があります。しかし、一般的な投資額が大きく、建設期間が長く、洪水による損失が発生する場合があります。水力発電は、治水、灌漑、船舶輸送などと組み合わせて総合的に利用されることがよくあります。
水力発電には3つの種類があります。
1. 従来の水力発電
つまり、ダム式水力発電、貯水池式水力発電とも呼ばれます。ダムに水を貯めて貯水池を形成し、その最大出力は貯水池の容積と放水口の位置、そして水面の高さの差によって決まります。この高さの差は落差、あるいは落差とも呼ばれ、水の位置エネルギーは落差に比例します。
2. 流れ込み式水力発電（ROR）
つまり、流れ込み式水力発電とも呼ばれる流水式水力発電は、水力を利用する水力発電の一種ですが、発電には少量の水しか必要としないか、大量の水を貯める必要がありません。流水式水力発電は、貯水池をほとんど必要としないか、または非常に小さな貯水施設のみを必要とします。これは、小さな貯水施設を建設する場合は、調整池または前庭と呼ばれます。大規模な貯水施設がないため、流水発電は水源で使用される水の量の季節的な変化に非常に敏感であるため、流水発電所は通常、間欠的なエネルギー源として定義されます。そして、川流発電所にいつでも水量を調整できる調整池が建設されれば、ピークシェービング発電所またはベースロード発電所として使用されます。
3. 潮力発電
潮力発電は、潮汐による海水位の上昇と下降を利用しています。一般的には貯水池を建設して電力を貯蔵しますが、潮流によって生じる水流を直接利用して発電する場合もあります。世界的に潮力発電に適した場所は多くありませんが、英国では8か所が国の電力需要の20%を賄うポテンシャルを秘めていると推定されています。
もちろん、3種類の水力発電は従来の水力発電所であり、別のタイプの発電所である揚水発電所があります。これは通常、電力系統の余剰電力（洪水期、休日、または深夜後半の低谷電力）を利用します。）、下部貯水池の水を上部貯水池に汲み上げて貯蔵します。システム負荷がピークになると、上部貯水池の水を抑え、タービンを駆動して発電します。これはピークシェービングと谷埋めの2つの機能を備えており、電力システムにとって最も理想的なピークシェービング電源です。さらに、周波数、位相、電圧を調整してバックアップとして機能することもでき、電力網の安全で高品質な運用を確保し、システムの経済性を向上させる上で重要な役割を果たします。
揚水発電所自体は発電を行いませんが、電力網における発電と供給の矛盾を調整する役割を果たします。短期的な負荷ピーク時のピーク調整において大きな役割を果たします。起動と出力の急速な変化により、電力網の電力供給の信頼性を確保し、電力品質を向上させることができます。現在、揚水発電所は水力発電ではなく、電力貯蔵に分類されています。
現在、世界各国には1,000MW以上の水力発電所が193カ所稼働しており、うち21カ所が建設中です。そのうち、中国には1,000MW以上の水力発電所が55カ所稼働しており、うち5カ所が建設中で、その数は世界第1位です。
投稿日時: 2022年9月14日
