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株式会社クラフトマン&三興ホールディングス

Craftsman&Sanko

 

用語集

<水力>

・水力発電の仕組み(http://www1.kepco.co.jp/tokai/sikumi/sikumi.htm)

水が高いところから下へ落ちるときの力を利用して、発電機を回して電気をつくるのが水力発電です。
たとえば、左図のダム式発電所の場合、ダムに貯められた水は、取水口から導水管をとおり、
発電機と直結した水車を回します。 水車発電機の回転数は機種によって異なりますが、
1分間に120回転〜1,200回転します。そして発生する電気の電圧は3,000ボルト〜
18,000ボルトです。この電気は発電所の変圧器で15万4,000ボルトや
27万5,000ボルトなどの高い電圧にされて消費地へ送られます。

・水力発電の形式(http://www.enecho.meti.go.jp/hydraulic/device/class/)

水の利用面での分類
貯水池式
 河川を流れる水の量は、季節的に大きく変化します。このため、水量が豊富で電力の消費量が比較的少ない春先や秋口などに
 河川水を大きな池に貯め込み、電力が多く消費される夏季や冬季にこれを使用する年間運用の発電方式を貯水池式といいます。
調整池式
 電力の消費量は、1日の間あるいは1週間の間にも変化します。このため、夜間や週末の電力消費の少ない時には発電を控えて
 河川水を池に貯め込み、消費量の増加に合わせて水量を調整しながら発電する方式を調整池式といいます。
流れ込み式
 河川を流れる水を貯めることなく、そのまま発電に使用する方式を流れ込み式といいます。
揚水式
 1日の電力消費量は時間帯により大きく異なり、ピーク時には最も少ない時の約2倍にも達します。
 揚水式は、これらピーク時に対応する発電方式で、主として地下に造られる発電所とその上部、下部に
 位置する2つの池から構成されます。昼間のピーク時には上池に貯められた水を下池に落として発電を行い、
 下池に貯まった水は電力消費の少ない夜間に上池にくみ揚げられ、再び昼間の発電に備えます。
 このように揚水式は、池の水を揚げ下げして繰り返し使用する発電方式です。

構造面での分類
ダム式
ダムにより河川をせき止めて池を造り、ダム直下の発電所との落差を利用して発電する方式です。
この方式は、貯水池式および調整池式と組み合わされることが一般的です。
水路式
 川の上流に低い堰を造って水を取り入れ、長い水路により落差が得られるところまで水を導き発電する方式です。
 この方式は、流れ込み式と組み合わされることが一般的です。
ダム水路式
 ダム式と水路式を組み合わせた発電方式で、両者の特性を兼ね備えた地点に適しており、各々単独の方式とした場合に比べて、
 より大きな落差を得ることが可能となります。
 この方式は、貯水池式、調整池式および揚水式と組み合わされることが一般的です。

ダムの形式
ロックフィルダム(中央遮水壁型)
 ロックフィルダムは、土や岩石を材料として盛り立てて造られるダムで、中央遮水壁型は、水漏れを防ぐためにダム中央部にコアと呼ばれる水を通さない粘土質の材料を盛り立てます。
 ロックフィルダムの底面積は広く重さが分散されて地盤に伝わるため、底面積の狭いコンクリートダムよりも地盤が悪い所でも造ることが出来ます。
ロックフィルダム(表面遮水壁型)
 表面遮水壁型のロックフィルダムは、土や岩石を材料として盛り立てて造られるダムに、水漏れを防ぐため、ダム上流側表面にアスファルトやコンクリート等の舗装が施されます。
アースダム
 アースダムは、最も古くからある形式で粘土や土を材料として盛り立てて造られるダムです。
 あまり高いダムには向きませんが軟弱な地盤にも造ることが出来ます。


・水車の種類
水力発電に用いる水車には、水量や落差の違いによって様々な形式があります。
また、最近は小水力発電(出力100kW未満)用として、水中発電機一体型水車や横軸プロペラ水車(固定羽根)なども実用化されています。

ペルトン水車
 水をノズルから噴出させ、その勢いでバケットを回転させる水車です。ノズルから噴出する水の量を調節することにより、
 出力を簡単に調整できます。200m以上の高落差に適しています。

フランシス水車
 水を取り込むケーシングの中に羽根車(ランナー)を設置し、そこを流れる水の圧力により回転させる水車です。
 最も一般的な水車で、数10m〜数100mの落差に広く使われています。

カプラン水車
 フランシス水車と同じタイプですが、水の圧力変化に合わせて羽根を動かすことが可能で、効率的な発電が出来ます。
 5m〜80m程度の落差に適しています。

 

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