水力発電は電力需要のピークを支える

電気の需要は昼と夜とで大きく差があります。このため、昼夜を通して使われる部分は大型の火力発電や原子力発電が担当し、昼間の時々刻々と変化する部分は使用量の変動に柔軟に対応できる火力発電、ピーク時間帯に素早く対応できる揚水発電が加わります。

このように各発電方法の特徴を活かして効率的に発電して、電気をお届けしています。

水力発電のしくみ(ダム式発電所の例)

水力発電では、水が高い所から低い所に落ちる時の高速・高圧の水の流れを利用して水車を回し、電気をつくっています。

1.取水口

ダム式発電所で発電に使われる水は、取水口と呼ばれる水の取り入れ口から鉄の管を通って水車まで運ばれます。取水口は貯水池の池底よりやや高いところにあり、土砂や魚、流木などが流れ込むのを防ぐために、丈夫なスクリーンがかけられています。

奈川渡ダムの取水口

今市発電所の水車

2.水車

鉄管によって導かれた高速・高圧の水の流れは水車を勢いよく回転させます。写真は今市発電所のもので、水は横から入って下に流れ落ちます。この水の量は水車の回転数を一定に保つよう調速機によりコントロールされています。この装置により安定した周波数の電気を起こすことができます。

3.発電機

発電機は水車と同じ回転軸でつながっており、水車の回転の力が発電機に伝えられ発電が行われます。水力発電所の出力は水量と落差(放水路の水面からダムの水面までの高さ)によって決まり、理論出力(kW)=9.8(重力加速度)×水量(m3/秒)×落差(m)の関係があります。写真は発電機の回転部分が静止部分に挿入されているところの様子です。

今市発電所の発電機

今市発電所の変圧器

4.変圧器

発電機のつくる電気の電圧は1万8,000V以下。このままでは電気を遠くまで送るのにロスが大きくなるため、変圧器で電圧を15万4,000~50万Vまで高めて送り出しています。

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