水力発電所の主要構成要素

水の流れを利用して電力を生み出す水力発電所は、再生可能エネルギーの代表的な形です。ここでは、主要な構成部品とそれぞれの役割をわかりやすく紹介します。

ダムと貯水池

ダムは川の水位を上げ、落下エネルギーを増大させます。また、下流への水流を調整する役割も担います。ダムの背後にある貯水池は、蓄えた水に位置エネルギーを持たせ、後述の取水口へと供給します。

取水口とペンストック

取水口は貯水池から水をシステムに導入する部分で、バルブやゲートで流量を制御します。ペンストックは長い管状の通路で、水の位置エネルギーを運動エネルギーに変換し、タービンへと送ります。

タービンと発電機

タービンは流れ込む水の運動エネルギーを回転エネルギーに変換し、軸を回します。この回転力が発電機に伝わり、励磁コイル、回転子、固定子などが協働して電気エネルギーへと変換します。

送電・配電システム

発電された電力は変圧器や送電線を通じて、住宅や工場などの需要家へと供給されます。使用後の水は放流口から再び川へ戻り、残存するエネルギーは次のサイクルで再利用されます。