水力発電のエネルギーサイクル

水力発電は、工学建設や生産管理といった技術的・経済的問題を研究する科学技術です。水力発電に利用される水力エネルギーは、主に水に蓄えられた位置エネルギーです。水力を電力に変換するには、様々なタイプの水力発電所を建設する必要があります。

1. 基礎紹介：河川や湖沼などの水力発電は、高地に位置し位置エネルギーを有し、低地に向かって流れ、その位置エネルギーを水車の運動エネルギーに変換します。この運動エネルギーは発電機を駆動し、発電に利用されます。水力（水頭）を利用して水力機械（水車）を回転させ、水エネルギーを機械エネルギーに変換します。水車に別の機械（発電機）を接続すると、水車が回転することで発電し、機械エネルギーを電気エネルギーに変換します。つまり、水力発電とは、水の位置エネルギーを機械エネルギーに変換し、さらに電気エネルギーに変換するプロセスです。水力発電所の発電電圧は低いため、遠隔地の需要家に送電するには、変圧器で昇圧し、空中送電線を経由して需要家が集中する地域の変電所に送電し、最終的に家庭や工場の電気設備に適した電圧に降圧し、配電線を経由して各工場や家庭に送電する必要があります。 2、水力発電の基本原理は、水位の低下を利用して水力発電機と連携し、発電することです。つまり、水の位置エネルギーを水車の機械エネルギーに変換し、その機械エネルギーで発電機を駆動して電気エネルギーを得るのです。科学者たちは、水位の低下を利用して、流動工学や機械物理学などの自然条件を効果的に利用してきました。そして、それらを綿密に組み合わせることで、最大の発電量を実現し、人々が安価で汚染のない電気を利用できるようにしています。一方、水位が低い水は太陽光を吸収して地球上で循環し、高い水源を回復させます。

現在、水力発電の規模は、第三世界の農村部で使用される数十ワットから、大都市の電力供給に使用される数百万ワットまでさまざまです。 3.主な種類は、集中落差によって分類され、ダム式水力発電所、分水式水力発電所、ハイブリッド水力発電所、潮力発電所、揚水発電所が含まれます。流出調整の程度に基づいて、調整式水力発電所があるかどうか。水源の性質によると、一般的には従来の水力発電所と呼ばれ、自然の河川、湖沼などの水源を利用して発電します。水力発電所は、利用落差に基づいて、高落差（70メートル以上）、中落差（15〜70メートル）、低落差（15メートル以下）の水力発電所に分けられます。水力発電所の設備容量に応じて、大規模、中規模、小規模の水力発電所に分けられます。一般的に、設備容量が5000キロワット未満の小水力発電所を小水力発電所、設備容量が5000キロワットから100000キロワットのものを中水力発電所、100000キロワットを超えるものを大水力発電所または巨大水力発電所と呼びます。 4、利点 水力発電は無尽蔵で再生可能なクリーンエネルギー源です。 しかし、自然の水エネルギーを有効に利用するために、ダム、分水管、暗渠など、水流の落差を集中させて流量を調整できる水力構造物を人力で構築する必要があります。 そのため、プロジェクト投資が大きく、建設サイクルが長くなります。 しかし、水力発電は効率が高く、発電コストが低く、ユニットの起動が速く、調整が容易です。 自然の水流を利用するため、自然条件に大きく左右されます。水力発電は、水資源の総合利用において重要な構成要素となることが多く、船舶運航、養殖、灌漑、治水、観光などと連携した総合的な水資源利用システムを形成しています。水力発電は環境への影響が最小限に抑えられた再生可能エネルギー源であり、安価な電力供給に加え、洪水制御、灌漑用水の供給、河川航行の改善、そして地域における交通、電力供給、経済発展、特に観光と養殖の発展といった利点も備えています。