水力発電 マイクロ水力発電

水力発電

水力発電とマイクロ水力発電について

水力発電も構造は単純です。

 

水力発電とは高い所に溜められた水が低い方に流れる運動エネルギーを発電用のタービンの回転エネルギーに転換して発電するシステムです。

 

ダムは貯水する目的と同時に水力発電にも用いられているのです。

 

年間の降水量が多い日本では水力発電も注目されていますが、大きな運動エネルギーを得るためには巨大なダムが必要となりその工事費には莫大なコストがかかってしまいます。

 

またダム建設時にはダムの下に沈む村落が生まれそこの住人達への配慮も必要となるなど物理的な課題が多いのが現実です。

 

更に発電する時には大量の放水が必要となり、ダムの下に貯水池が無い場合には河川の氾濫を招く恐れもあり太陽光や風力に比べて自然エネルギーの主役となるにはリスクが多過ぎると考えられています。

 

しかし、既存のダム施設を利用するなら貯水池を作り、放水したダムの水を貯水して更にそれを電力消費の少ない夜中にまたダムへと戻し日中再度放水して発電することが出来る揚水式発電などの開発も進められています。

 

ただしここ数年は雨不足によってダムの貯水量が10%近くまで下がるなど渇水による稼働停止なども考慮する必要もあり、こうした大型の水力発電施設はメリットよりも課題の方が多いため主力の発電システムが停止した場合の補助発電システムとして考えられているのが現状です。

 

こうした課題を克服するためにマイクロ水力発電という新しい発電システムも考案され、こちらはメリットも多いため研究者の間で高い注目を集めています。このマイクロ水力発電については次章で詳しく説明していきましょう。

マイクロ水力発電

水力発電はダムや貯水池等大規模な施設を必要とする発電システムのため莫大な費用がかかりこれまでは日本のエネルギー問題においては主役にはなり得ない存在でした。

 

こうした問題を解決するために開発が進められているのがマイクロ水力発電です。

 

マイクロ水力発電はその名の通り小規模な発電装置で、一般河川や用水路、あるいは水洗トイレの水流などでも発電可能という驚きのシステムです。

 

原理を説明すると水の流れを利用してタービンを回し発電するというのは水力発電と同じすが、その規模をずっと小さくして水を使う場所で使う施設の電力をその場で賄おうというものです。

 

水力発電とマイクロ水力発電について

 

例えば日本の原風景には田畑の横の水路に水車がある絵がありますが、あの水車があれば水車小屋で使う器具の電力が賄えるというシステムなんです。

 

また流れのある河川には水中に円柱に螺旋条の溝を切ってあるスクリューのような装置を設置し、河川の流れによってその装置が回転することで発電するようなシステムも研究段階にあります。

 

 

こうした装置をセットすることで水門の開け閉めを行う装置の電力や田畑で使う器具の電力を低予算で賄える他にも水が撹拌されることで水の中に新鮮な空気が大量に取り込まれ水棲生物の餌となるバクテリアやプランクトンの発生を促すという水質改善効果も期待出来るのです。

 

実際に実験的にこの装置を設置した河川では鮭の遡上数の増加が認められた例もあります。

 

また水洗トイレのマイクロ水力発電とは用をたした後に流す水流を利用して発電し、トイレのヒーターや洗浄機の電力を賄うための超小型装置でこちらは一部実用化のめどが立っているようです。

 

水力発電は渇水の問題等もありますがマイクロ水力発電なら自宅で使う水でも発電可能ということになり電力の自給自足はますます身近になりますね。

 

 

<< 風力発電 │ トップページに戻る │ 地熱発電 >>