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発電

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揚水発電の仕組み

 揚水発電所は、ふつうの水力発電所と同じように"水の力で水車を回して電気を作る"のですが、異なることは"発電のために使う水を汲み上げる(揚水する)"ことです。つまり、電気は貯めることが出来ないので水の形で貯めているわけです。
 揚水式発電とは、発電所をはさんで上部と下部のダムを築き、水を貯えるための調整池を作り、昼間のピーク時間帯は、上部調整池から下部調整池に水を流下させて発電し、使用した水量を電力需要の少ない夜間の電気で水車を逆回転させて上部調整池に揚水し、昼間の発電に再び使う仕組みとなっています。
 また、揚水発電は起動停止(発電機の最大出力に至るまでの時間、及び出力を0(ゼロ)に落とすまでの時間)が短い時間で出来るため、他の発電所や送電線などの事故が発生し、電気が不足したときに、緊急に発電することも重要な役目となっています。

1日の電気の使われ方のグラフ
1日の電気の使われ方は、季節によって使用量には違いがあるものの、人間の生活のペースとほぼ同様で、人々が活動を始める朝の6時位から使用量が多くなり、昼の12時から15時位の間に最大に達し、それ以降少しずつ減って行きます。そして皆さんが寝静まる明け方の5時位に最も使用量が少なくなります。
発電所は、それぞれの特徴を活かしながら、電気の使用量に合わせた組み合わせで運転されています。地熱発電や原子力発電のような、起動・停止に時間がかかるものの一定の発電を安定して行えるものをベースとし、火力発電と水力発電は、使用量の変化に合わせて発電量を調整しています。この中で、揚水発電は需要の変化に対して素早く対応できるため、ピーク時や緊急用の電源として使われています。
人々の活動が盛んになる昼間に、電気の使用量が増えると、あらかじめ上部調整池に汲み上げられていた水を、発電所に向けて落とすことにより、発電機につながれたポンプ水車を回転させ発電します。発電に使われた後の水は、下部調整池に貯えられます。
深夜から明け方にかけて、電気の使用量が最も少なくなるころ、昼間、発電した電気を送った送電線から、逆に電気を送ってもらい、下部調整池に貯えられた、発電に使われた後の水を、ポンプ水車を発電時とは逆回転させることで上部調整池へ汲み上げ、翌日以降の発電に備えます。
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