水力 of 自然エネルギー協会

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小水力発電とは

水の位置エネルギー（落下エネルギー）や水流の勢いでタービンを介して発電機を回し、発電を行います。
元来、日本ではその豊かな森林・山岳地帯を流れる大量の河川エネルギーを利用した水力利用が行われてきましたが、近年は環境破壊に対する懸念が支配的となり、大規模な水力開発に代わり自然地形の人為的な変更を最小限にとどめた小規模水力利用が見直されてきました。私たちエイワットでは、日本の特徴である起伏あふれる豊かな自然美を維持しつつ、その恵みの一部をエネルギーとして利用できる小規模水力発電の導入をお勧めします。

◇小水力発電の仕組み

設備容量が比較的大きな場合は上図、小さな場合は下図のようになります。
発電した電気は、ピコ水力は独立電源型として、それ以上は地域供給型の独立電源型や系統連系型として利用されます。ピコ、小規模マイクロ水力発電のような小河川から引水したコンパクトな発電システムは、小規模な工事で済み、自然の地形を殆ど変えることなく自然エネルギーの利用が可能です。

・ピコ水力発電

・マイクロ水力発電

◇水力発電による分類

水力発電は出力規模によっておおむね下記のように分類されます。本ページでは最も手軽で小規模のピコ水力から小水力に焦点を当てて説明します。

ピコ水力	5kw以下
マイクロ水力	5kw〜100kw
ミニ水力	100kw〜1,000kw
小水力	100kw〜1,000kw
中水力	10,000kw〜100,000kw
大水力	100,000kw以上

電力の大きさをイメージする目安として補足しますと、統計による我が国の一般家庭における平均消費電力は8.3～10kWh/日（4人家族）です（ECCJ省エネルギーセンター調べ）。

◇水力発電の水の引き込み方による分類

流れ込み式
河川の流れの中に直接発電タービンを置いたり、本流から発電用水路を引いて発電機に直接水を引き込みます。最もシンプルな方法でピコ水力に代表される方式です。

調整池式
1日の中で電気の需要は昼夜などの時間帯によって変動するものです。比較的小さな池を設け、日や週単位で需要に応じた水力を取り出し発電出力を調節する方式です。

貯水池式
調整池よりも更に大きな貯水池を設け、季節単位で取水量と発電電力を調整する方式です。

◇小水力タービンの種類

水車には大きく分けて、反動型と衝動型の２種類に分類されます。

・反　動　型
タービン前後の水の圧力差からエネルギーを取り出すタイプです。水位差が小さいが川の流量が大きな条件に向いています。
(例) フランシス型、プロペラ型など

フランシス型
渦回流で水車を回し、出口で流れを引き抜きます