2022年の世界の従来型水力発電所

水力発電とは、工学的手法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。利点としては、燃料を消費せず、環境を汚染せず、降雨によって水エネルギーが継続的に補充され、機械設備や電気設備がシンプルで、運用が柔軟かつ容易であることが挙げられます。しかし、一般的に投資額が大きく、建設期間が長く、洪水による損失が発生する場合もあります。水力発電は、総合的な利用を目的として、治水、灌漑、船舶輸送などと組み合わせて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. 従来型水力発電
つまり、ダム式水力発電、または貯水池式水力発電と呼ばれるものです。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、そして水面の高さとの差によって決まります。この高さの差を落差、または水頭と呼び、水の位置エネルギーは落差に比例します。

2. 流水式水力発電（ROR）
つまり、流れ込み式水力発電（河川流水力発電とも呼ばれる）は、水力発電の一種で、少量の水しか必要としないか、発電のために大量の水を貯める必要がない。流れ込み式水力発電は、ほとんど貯水設備を必要としないか、ごく小規模な貯水施設（小規模な貯水施設が建設された場合は調整池または前庭と呼ばれる）のみを必要とする。大規模な貯水施設がないため、流れ込み式発電は水源の水使用量の季節変動に非常に敏感であり、そのため流れ込み式発電所は通常、断続的なエネルギー源と定義される。また、いつでも水流を調整できる調整池が川流発電所に建設されれば、ピークカット発電所またはベースロード発電所として利用されることになる。
3. 潮力発電
潮力発電は、潮の満ち引き​​によって引き起こされる海水位の上昇と下降に基づいています。一般的に、発電には貯水池が利用されますが、潮汐によって生じる水の流れを直接利用して発電する方法もあります。潮力発電に適した場所は世界に多くはありませんが、英国には8か所あり、国内の電力需要の20%を満たす可能性を秘めていると推定されています。
もちろん、水力発電には従来型の水力発電所と揚水発電所という3種類があります。揚水発電所は、一般的に電力系統の余剰電力（洪水期、休日、または夜間後半の電力不足時など）を利用し、下部貯水池の水を上部貯水池に汲み上げて貯水します。系統負荷がピークに達すると、上部貯水池の水を放流し、タービンを回して発電します。ピークカットとバレーフィルという2つの機能を持ち、電力系統にとって最も理想的なピークカット電源です。さらに、周波数、位相、電圧の調整やバックアップとしても機能し、電力系統の安全かつ高品質な運用を確保し、系統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、電力系統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担い、起動と出力の急激な変化に対応することで、電力系統の電力供給の信頼性を確保し、電力系統の電力品質を向上させることができます。現在では水力発電ではなく、蓄電設備として分類されています。
現在、世界各国には設備容量1,000MWを超える水力発電所が193カ所稼働しており、21カ所が建設中である。中でも中国は設備容量1,000MWを超える水力発電所が55カ所稼働しており、5カ所が建設中で、世界第1位となっている。