水力｜グリーンエネルギーポータルサイト

水力

水力発電は、水が高いところから流れ落ちる力を利用するため、輸入に頼ることなく長期にわたり安定した発電が可能です。また、発電の過程で地球温暖化の原因と考えられている二酸化炭素を排出しない、自然環境に優しい発電方法です。エネルギー資源のほとんどを輸入に頼る日本は、この水力発電の更なる活用が望まれます。

地点選定～計画確定まで

発電所に適する場所を地図から探します。続いて、その川の水量を継続的に測定し発電にどれだけ利用できるか把握します。次に、地形測量や地質調査等を行い現地の状況を詳しく把握します。これらの成果を基に水力発電の形式や発電設備のレイアウトを検討し、もっとも効果的で、かつ経済的な計画を策定します。

さらに、周辺環境（水質・動植物・景観・河川利用状況等）の調査を行い、発電所の建設に伴う環境保全対策を立案します。
このような長い調査・設計の過程を経て、発電所の建設計画は決定しますが、工事を開始するにあたっては、地元の了解を得ると共に、事前に国・地方自治体等の各種法令に基づく申請を行い、認可を得る必要があります。
建設工事開始～発電所完成まで

水力発電所の建設工事は、高度な施工技術が必要で、完成まで長い期間を要します。このため工事は、最新技術（土木・電気・機械・通信等）を積極的に導入し、各種効率化によるコストの削減、完成期間の短縮および品質の向上に努めると共に、環境保全にも十分に配慮して行われます。

純国産エネルギーである水力発電の開発を促進するためには、コストのより一層の削減が必要不可欠であり、国としても新技術の開発を推し進めてきました。

小水力市民発電所元気くん１号(山梨県都留市)

事業費を市民で賄い、水力資源利用のPRを展開
- 導入年月：
  2006年4月
- 導入規模：
  市役所前の水路に直径6ｍ、幅2ｍ、回転数毎分約4.3回転の木製下掛け水車（最大出力20kW平均8.8kW)
- 導入目的：
  水力資源利用のPR
- 導入効果：
  発電機は市役所の自家発電装置として高圧受電設備に連系し、休日・夜間等余剰電力が発生した時は電力会社に売電しています。

水力発電は、CO2排出量が非常に少ないクリーンなエネルギー

経済発展とともに、使用電力量は大幅に増加し、21世紀もさらに増え続けていくものと予想されます。現在、エネルギー源として主に使用されている石油や石炭などの化石燃料の大量消費は、CO2（二酸化炭素）を発生し、地球温暖化を加速させてしまう原因のひとつでもあります。
このCO2をほとんど発生しないクリーンなエネルギーである水力発電は、環境保全の観点から重要な役割を担うことになるのです。

発電別二酸化炭素（CO2）排出量

水力発電は、資源の少ない日本の貴重な純国産自然エネルギー

エネルギー源のほとんどを海外からの輸入に頼っている日本にとって、国内の豊かな水資源を利用する水力発電は、貴重な純国産エネルギーとして、期待されています。純国産エネルギーとしては、Ｎｏ.1の発電実績なのです。

主要国のエネルギー輸入依存度

再生可能な水力発電には無限の可能性

大地に降り注いだ雨や雪は、川を下って海にそそぎ、蒸発し雲となります。雲は再び大地に雨や雪を降らせます。このように水は永遠になくなることのない、繰り返し使える（再生可能）エネルギーです。
石油や石炭などの限りある資源を有効に使うためにも、再生可能な水力エネルギーを開発することが必要です。今後、開発可能な一般水力発電所は、約 2,700地点、1,200万kWあると考えられており、これらが一年間に生み出す電気の量を原油に換算すると約1,050万kl（2,020億円）にもあたります(平成13年実績）。

エネルギー資源の確認可採理蔵量と可採年数

各電力とバランスよく組み合わさるベストミックスが可能

電力の消費は、季節によっても、また、1日のなかでも昼間と夜間では大きな差があります。このような電力消費の変化に対応し、安定した質の高い電気とするために、水力、火力（石油、ガス、石炭など）、原子力等の各種電源をバランス良く組み合わせて発電が行われています。これを電源のベストミックスといいます。
水力発電は、他の電源と比較して「非常に短い時間で発電開始（3～5分）が可能」「電力需要の変化に素早く対応（出力調整）が可能（流れ込み式を除く）」という特徴があります.。このような特徴を生かして、流れ込み式はベース供給力として、調整池式・貯水池式・揚水式はピーク供給力として、無くてはならない重要な役割を果たしています。

1日の時間帯別の電源の組合せ

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。

流れこみ式

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。