水力発電所の種類【電験三種】

水力発電は、流水によって水車を回転させ、その回転によって発電機で発電する発電方式です。
本項では水力発電の形式や仕組み、大まかな構成など水力発電所の概要を説明します。

水力発電は、水の持つ位置エネルギーや圧力エネルギー、そして速度エネルギーから電気エネルギーを生み出します。
これらのエネルギーは水の落差を利用して発生させており、水力発電所には以下の3つの種類があります。

水路式
ダム式
ダム水路式

水路式は、河川にダムを作り、取水口から水路を引いて自然に川との間に落差を作る方式です。
主な設備を次の表にあげます。

水路式の取水ダムは、貯水のためでなく取水用なので小さくて済み、建設コストが安いのがメリットです。
貯水をしないので、発電量が自然の河川の流量に左右されてしまうため大きな発電所には向きません。

ダム式は、ダムを建設して上流の水位を高くし、その落差を利用して大きな位置エネルギーを得て発電します。
以下に主な設備をあげます。

ダムは、コンクリート製や岩石や土などの天然物で建造されるフィルダムなどがあります。
どのような材料で建設するにしてもが非常に高くなり、大規模な環境の変化が伴うことがデメリットになる場合もあります。しかし、大容量の発電が可能で、貯水ができるので発電量をコントロールするピーク負荷に適していることは大きなメリットです。
加えて貯めた水を工業用水や農業用水としても利用できるのもメリットでしょう。