23 Aug 水力発電とは？
水力発電とは、水が落ちる力によって発電する電力で、別名「水力電気」とも呼ばれています。 水力発電の仕組みは単純化されすぎているかもしれませんが、地球上のエネルギーの中で再生可能なものに分類されることは間違いないでしょう。 水や風など、自然界に存在する資源を利用するサステイナブルパワー。 World Energy Councilによると、
- 世界の水力発電市場は、再生可能なグローバルエネルギーのほぼ3分の2を占めています
- 水力発電の継続的な急増は、2050年までに2倍になると予測されています
では、水力発電とはいったい何でしょうか。 なぜ重要なのでしょうか。 石炭や石油などの非再生可能資産の総支出が変化し続ける中、再生可能資源は重要です。 この1世紀で、機械が動くのに必要な電力を作り出すために、さまざまな方法が開発されました。 しかし、資源が限られる中、より持続可能なエネルギー生産方法への関心が高まっています。 しかし、大規模な建設や運用が容易でないものが多いため、これは難しいことが証明されています。
幸いにも、水力発電の開発と進歩は成功したことが証明されています。 今回は、水力発電とは何か、そして、水力発電という最も偉大なエネルギーの1つをどのように生み出すのかについて説明します。 水力発電は、今日までで「最もクリーン」なエネルギー源の1つであり、家庭や農場、工場などにとって電力を手頃な価格で利用できるようにするという世界的な動きに貢献するかもしれません。
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水力発電の仕組み
簡単に言えば、水力発電とは、水を電気に変換するプロセスなのです。 水力発電の仕組みを簡単に説明すると、次のようになります。
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- 水を使ってプロペラのようなもの（タービン）を回す
- そのタービンが発電機にある金属の軸を回す
- その発電機がモーターとなって電気を生み出す
水力発電の起源
国際水力発電協会（IHA）によると、水力発電が最初に成功したのは1878年、イギリスです。 しかし、技術によってそれが発電できるようになったことは新しい。 現代の私たちの利用は、産業革命で発電への関心が高まったことに端を発しており、1878年にイギリスで初めて水力発電に成功した。 その直後の1882年には、ウィスコンシン州アップルトンのフォックス川で世界初の水力発電所が稼働を開始した。 1043>
その後、プロジェクトはより大きく、より高度になった。 842>
年月が経つにつれて、プロジェクトはより大きく、より高度になり、最終的には、その大規模さゆえに、政府がダムや発電所の規制（そしてしばしば費用）に踏み切らなければならなくなった。 現在、米国では水力発電が再生可能エネルギーの約96％を占めている。 ちなみに、その他の再生可能エネルギーには、地熱、波力、潮力、風力、太陽光などがある。 水力発電は、前述のとおり、水の落下によって発生する。 具体的には、冬から春にかけての渓流や澄んだ湖からの流水が、水力発電の原動力となる。
水力発電の方法
全体のプロセスは同じでも、水を使って発電する方法にはいくつかの種類がある。
- Dams
- Run-of-the-River
- Pumped Storage
Dams などです。 最も一般的な方法は、ダムを用いて行われる。 貯水池に水をせき止め、特定の電力量を確保できるように制御しながら送ることができる。 水域の広さと標高差によって、この方法でどれだけの電力を生み出せるかが決まる。 水力発電のもう一つの方法は、Run-the-River（川の流れ）方式である。 これは、川のように常に水が流れている場所に、ダムと同じような機構を作るものである。 あまり普及していないのは、水をコントロールできないため、常に一定量しか発電できず、余った分は無駄になってしまうからだ
Pumped-Storage: 第三の方法は揚水発電と呼ばれるものである。 これもダムでよく使われるが、基本的には貯水池の水を再利用するものである。 まず、発電しながら標高の低いところまで水を運び、その後、ポンプで高いところまで水を戻す。 これは、遅い時間帯に安い電気でポンプを動かし、ピーク時に発電した電気を売るという利点がある。 この方法は他の方法と同じ考え方だが、潮の満ち引きを水の移動に見立てたものである。 制御性や出力ははるかに劣るが、建設可能な地域は広がる
もう一つの方法は、海底流を利用して発電する方法である。 水面下の動きが激しい場所に大きな水車を作る方法が一般的である。
水力発電が人気の理由
水力発電が人気の理由はいろいろありますが、ここではその主なものを紹介します。
- 再生可能 – 必要なのは水だけであり、補充し続ける資源である
- 手頃 – 一度施設を建設すれば、追加費用が発生しないので、他の多くの発電方法よりも安価
- 出力変更能力 – 需要に合わせて素早く変更できる
- 出力変更能力は、水力発電の特徴である。 特にダムを使う場合
- 環境にやさしい-公害を起こさない
これらに加えて、水力発電の仕組みは水や空気、環境を汚染しない。 持続可能な資源の必要性に取り組む中で、水力発電は活況を呈している市場であり、ビジネスでもあるのです。 そのため、政府はしばしば水力発電プロジェクトに資金を提供し、規制している。
反面、水力発電所には短所もある。 ひとつは、ダムや水力発電プロジェクトはかなり大きく、信じられないほどの地積を占めることが多く、生態系や周辺の考古学、重要な重要な場所を破壊し、周辺のコミュニティが移動する可能性もある。 これらの損失にもかかわらず、水力発電は再生可能エネルギーの代表であり続け、おそらく、より長く存在し、最も発展した技術の 1 つであるからです。
さまざまなサイズ
大規模に建設された水力発電プロジェクトが最も注目されますが、それは巨大ダムでうまく使用するだけでなく、そのようなダムもあります。
水力発電が盛んな地域
この方法で発電することは世界的に盛んで、約150カ国で行われています。 カナダ、ブラジル、ノルウェー、ニュージーランドなど、電力の大部分をこの方法で発電している国もあります。 1043>
世界最大の施設
世界最大の水力発電施設（設備容量）は、中国の揚子江にある三峡ダムです。 2012年に完成し、32基のタービンで22,500メガワットの発電が可能です。
豊富な潜在能力
水力発電は成長を続け、アメリカだけでも3000万世帯以上に電力を供給しています。 現在、発電に使われていないダムもたくさんあるので、この数字はまだまだ伸びる可能性があるのです
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