昔から日本の電気を支えてきた水力発電。
どんな種類があってどんな場所で発電されているのか
水力発電のしくみやその基本を解説します。
水力発電は、水が高い所から低い所へ流れる時の位置エネルギーを利用して、発電を行います。
高いところから低いほうへ勢いよく水を流し、その中に発電用のポンプ水車を設置して
その水車の回転で発電機を動かすことによって発電を行います。
水力発電は水力をどうやって発生させるかによって様々な種類があります。
大きくわけると河川や農業用水路などに発電用水車を設置する流れ込み式や、
ダムに貯めた水を放流することで発電する貯水池方式、調整池式、揚水式があります。
ダムを利用する調整池式、貯水池式、揚水式は、発電量の増減の調節が短時間にできるため、
電力の需要状況に合わせて稼働させることができます。
特に揚水式水力発電は貯水池を上流と下流に持ち、電力需要が少ない時間に余剰となった電力を使って、
水を上流の貯水池に揚げ、電力需要が高くなる時間に下流の貯水池に放流・発電をすることで、電力供給の過多／不足のいずれの場合にも調整を行う役割を果たしています。
メリットとデメリット
水力発電は水という再生可能エネルギーを有効活用した、もっともクリーンな発電手法です。温室効果ガスも大気汚染の原因となる酸化物も排出しないうえ、水流や水量を変化させることで、発電量を容易にコントロールすることができます。
山や起伏に富み、水資源にめぐまれた日本にとっては、優秀な純国産エネルギーと言えます。
ただし、大型発電所の建設は、森林など自然環境に対する影響が大きく、大規模建造物であること、需要地からの遠隔地に建設されることなどから多大な建設費用や送電コストがかかるといった問題点もあります。
また、水資源を利用するため、その年の降水量によって影響をうける場合があります。
大型の水力発電所は、大量の水を確保することができる、山間地に建設されます。
そんな中、最近は、基本的にある程度の落差と流量のあるところであれば、
場所を問わない、小水力発電が見直されています。
小水力発電は大型の発電所のような自然への影響が非常にすくなく、私たちの生活圏に近いところで稼働が可能です。また、太陽光や風力発電よりも天候に左右されないので、エネルギーの地産地消の観点からも注目されています。
せっかくの純国産エネルギーの水力発電。この小水力発電等の利用率を高めることで、
ほかの発電手法への依存度を下げることが可能かもしれません。