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水力発電

 日本は水の国でもあるため、この水力発電は古くから多く用いられています。しかし、大型ダムによる発電は、ダム自体の建設によって大幅に環境を損なうことがわかっており、今現在は、非常に小さな水力で発電を行う水力発電もあると言います。基本的のこの水力発電というものは、水が落下するときのエネルギーで発電を行う方法で、古くはこの運動エネルギーを水車などによって利用しておりました、現在は、そんな水力発電も少し進み、揚水発電所という仕組みまでが生み出されています。これは発電によって余剰となった電力を用いて、再び水を上方へと戻す仕組みで、通常電力というものは蓄積しておくことがかなり難しいものですが、この揚水発電を使えば、電力を水の位置エネルギーとして保存しておけるという事です。電力によってくみ上げられた水を、再び水力発電に使うことによって、まるで大きな電池のような役割を果たすことが出来るという訳です。

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水力発電の歴史

 水の力を用いようという考えは比較的古代からあったもので、そのもっともたるものが水車です。これによって流れる水の力を抽出し、製粉や紡績などに用いていたのでした。その後、1832年になるとようやく現在のような発電機へと変わってくるわけです。最初にこれを作ったのがフランスのヒポライト・ピクシーという人物で、これが世界初の発電機となりました。1878年になって米国のエジソンが白熱電球を発明したことにより、電力需要が生まれ、発電機の動力として水力を利用した水力発電が1800年代後半に始まったのでした。世界でもっともはじめに行われた水力発電は、イギリスのウィリアムアームストロングという人物が自信の屋敷の照明用に設置したそうで、一般的にこのアームストロングという人が、水力発電機を発明した人と見なされていると言います。

 アメリカにおいてもっとも最初に大規模な発電システムが出来たのは1881年のナイアガラの滝の近くのもので、これは電流戦争の渦中にいたエジソンによる最初の水力発電所となりました。また1890年にはウェスティングハウスが交流長距離送電を開始し、次第に電気というものは一般的なものになっていったのでした。日本ではまず最初に取り入れられたのが火力発電所となっていて、その後、1888年(明治21年)7月にになってようやく水力発電所が作られます。これは宮城紡績が設置したもので、三居沢発電所(5kW)と呼ばれていました。要するに自家用発電としてその歴史がスタートしたのです。その後、紡績会社や鉱山会社によって発電所の設置が次々と進んでいきました。

 1891年(明治24年)に琵琶湖疏水の落差を利用した米国のアスペン (コロラド州)の水力発電所を参考にした蹴上水力発電所(水路式、直流、160kW)が、運用を開始し、これが日本で最初の一般営業用(電気事業)の水力発電所となったのです。

その後、1915年(大正4年)には猪苗代水力発電所から日本初の長距離送電(228Km)が始まり、日本の電気というもののほとんどはこの水力からスタートしたといっても過言では無いのです。

 昭和35年代近くの高度成長期には外貨で安い化石燃料を獲得し火力発電を行ってきましたが、実際に昭和30年の段階では水力発電が前電力の78%を占めていたそうです。

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現在の水力発電

 現在では水力が8.3%、火力が59%、原子力が31%となっている状態ですが、日本では電力利用の初期には、水車に発電機を結合した水力発電は発電の主力になっておりました。最初は水主火従の時代で始まり、次第に火主水従の時代(かしゅすいじゅうのじだい)となったわけです。しかし、その後は原子力に傾倒し、水力はどんどんと従としての要素を高めていっております。

 また最近では主に蓄電目的に、揚水発電所の建設も始まりましたが、特にこの当時は豊水期に貯水し、渇水期はその水を繰り返し発電に利用することで年間を通じて発電を行うようにするという、年間調整が主だった役割だったとのことです。現在は昼間と夜間の電力消費格差から、一定に電力を出力し、電力をあまり使わない夜間の間は、その電力を持ってして、揚水、貯水を行い、昼間のピーク時に流すという目的へと変わっていって行っております。