水力発電

今回は水力発電について学習します。

水力発電

水力発電の構成としくみ

水力発電は、発電所の構造の違いからダム式と水路式の２種類に分類されます。第１種電気工事士の試験には主にダム式発電所の取水口から放水路までの水の経路を問う問題が出題されるので、しっかり頭に入れておく必要があります。

ダム式発電所の水の流れ

ダム→取水口→導水路→サージタンク→水圧管→水車→放水口

水車の選定

勢いよく流れ落ちる水の圧力受け止め、その水力を回転エネルギーに変えて発電機を回すのが水車です。水車はその種類によって、適用可能な水の落差と流量に違いがあり、発電所の立地（水圧管を流れる水の流量と落差）にあった水車が選定されます。

ベルトン水車

プロペラ水車

フランシス水車

水力発電の発電機の出力

水力発電は、水の落下エネルギーを電力に変えるものですから、発電量は水車が受け止める水の落下エネルギーに比例します。つまり発電機の出力は、水の流量［m3／S］と有効落差［m］に比例するのです。なお、発電量の計算式に用いる9.8は、物質が自由落下する時の加速度（重力加速度G［m/S2］)です。

揚水発電所の揚水ポンプの所用出力

深夜に火力発電の余剰電力を使ってポンプで水を上部ダムに揚水して、昼間の重負荷時の発電に備えるのが揚水発電です。

まとめ

①ダム式発電所の水の経路を覚えよう

②水車の適用落差の大きい順に、ペルトン→フランシス→プロペラ

③発電機出力は、効率を掛ける

④揚水発電の電動機出力は、効率で割る

今回は水力発電について学習しました。第１種電気工事士の試験には必須の項目となりますのでよく理解しておきましょう！

ホーザン(HOZAN) 【2021年度】電気工事士技能試験工具 DK-28 第二種電工試験の技能試験用 1セット 価格：11546円（税込、送料無料) (2021/10/26時点)

【楽天最安値に挑戦♪】【出題高頻度♪パナソニック製品中心♪】令和3年度第一種　電気工事士　技能試験セット】第1種電気工事士IK21オリジナル電線・器具セット〓電線、器具　候補問題 ガッツリ2回分+αセット♪〓IK21-018 価格：27445円（税込、送料無料) (2021/10/26時点)

【送料無料】第一種 電気工事士 技能試験用工具セット PS-27α（PS-24α＋MWS-C＋ME-60） プロサポート PSC-3004-21 第1種電気工事士試験 令和3年 PS一発合格シリーズ 価格：27800円（税込、送料無料) (2021/10/26時点)

2021年版　ぜんぶ絵で見て覚える　第1種電気工事士 筆記試験すい～っと合格 [ 安永頼弘 ] 価格：3080円（税込、送料無料) (2021/10/26時点)