水力エネルギー

水力または水エネルギーは、水力発電を電気に変換することである。 水力発電は、水流の力でタービンを回し、発電機に電力を供給し、その電力を電力網に貯めて大量に消費するものである。 水力発電は、水の循環が自然に起こるため、クリーンな再生可能エネルギーとして注目されている。 地球上のあらゆる場所で起こる水の動きを「水循環」と呼びます。 このサイクルは、他のクリーンなエネルギー源と同様に太陽エネルギーの影響を受けています。 太陽からの熱量によって、水が大気中で固体、液体、気体と変化するからです。

水力エネルギーを作り出すための設計にはさまざまな種類があり、それらは、貯水、分水、揚水などである。 水力エネルギーを生成するために最も使用される方法は、ダムと貯水池の中で機能するインパウンドメント設計である。 ダムの開口部から流れ出る水の量を制御し、その水を通過させて発電機に接続されたタービンを回転させるのである。 分水型は、流れる水の一部がタービンで満たされた漏斗を通り、自然の道を進みながら水力エネルギーを生み出すものである。 揚水発電は、標高の高いところと低いところにある2つの貯水池を利用して発電を行う。 このタイプの施設では、海抜の高い貯水池に水を汲み上げることで、電力需要の少ない時間帯に電力を蓄える。 エネルギー需要が高いときには、高台の水を低地の貯水池に放流し、発電機に接続されたタービンを通して移動します。

  • インパウンドメントのことです。

  • Diversion.(転用)です。

  • Pumped Storageの略。

    歴史

    水力エネルギーは歴史的には紀元前202年の中国まで遡ることができます。 水力エネルギーは穀物を砕くのに使われ、紙の生産にも一役買っていた。 水力エネルギーが初めて大規模に利用されたのは、1771年のイギリス、リチャード・アークライトの綿紡績工場であった。 この技術の進歩は、後にアークライトに蒸気機関の利用を促し、彼のビジネスを発展させることになった。 水力発電の前身となる水車は、1827年、フランスのブノワ・フルネロンという技術者によって開発された。 その後、19世紀半ばにフランシスによって水力発電を効率的に行うためのタービンシステムが改良された。 フランシスの設計は今日でも人気がある。 その後数十年にわたり、発明家や革新者たちは水力発電用タービンの改良型を生み出し、それぞれが効果的に水力エネルギーを生み出すことができるようになった。

    水力エネルギーが初めて発電に利用されたのは、1878年のイギリスであった。 そのエネルギーは、クラッグサイド・カントリーハウスのランプを点灯させるために使われました。 その数年後、市民への明かりの提供や工場の動力源として、アメリカ各地に多くの水力発電所が建設された。 19世紀末には、ドイツ、オーストラリア、中国にも工場が作られ、水力エネルギーは世界中に広まった。 現在、最大の水力発電所は中国の三峡ダムで、22,500メガワットの電力を生産している。 水力発電は、経済的にも資源的にもメリットがある。 例えば、ブラジルは2011年に電力の80%を水力発電でまかない、その結果、国内総生産(GDP)を増加させた。