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Introduction to
Hydroelectric
Power
水力発電の基礎知識

水力発電とは

CO2を排出しない、
クリーンで高効率な持続可能エネルギー。

水力発電は、ダムや河川の水の力を利用する発電方式で、石炭や石油などの化石燃料を使わないため、二酸化炭素を排出しないクリーンエネルギーです。エネルギー変換時のロスは極めて少なく、他の発電方式に比べて圧倒的な発電効率を誇ります。
水力発電は、国内の水資源を利用した貴重な純国産エネルギーであり、安定供給の観点でも重要な役割を担っているほか、カーボンニュートラルの実現に向けて、その役割はますます重要性を増しています。

発電別二酸化炭素(CO2)排出量
各種発電方式別にみたエネルギー変換効率

水力発電のしくみ

水を落下させて発生するエネルギーを
電力に変える

水力発電は、水を高い位置から低い位置へと落下させた勢いで水車を回し、水車と主軸でつながる発電機で発電する仕組みです。自然の水の力を利用して位置エネルギーを電気エネルギーに変換する発電方式で、大型の水車発電機が複数台で構成される水力発電所では、総出力として原子力発電所のタービン発電機1基分(120万kW)相当の電力を起こす能力があります。

揚水発電について

自然の蓄電池・系統安定化に貢献

揚水発電は、発電所を挟んで山の上部と下部に調整池を設け、下の調整池から上の調整池へ水を汲み上げる(揚水する)ことでエネルギーを貯蔵し、その水を落下させることで発電する発電方式です。太陽光や風力などの変動性再生可能エネルギー(変動再エネ)による発電電力量が電力需要を上回った時の余剰電力を利用して揚水しておき、変動再エネの出力が弱まった時には発電して補うといったような、「蓄電池」の機能を持つ技術です。天候や昼夜の影響を受け、出力調整が出来ない変動再エネの弱点を補い、電力系統の安定化に貢献しています。

国内外で高まる揚水発電ニーズ

日本は世界第2位の揚水発電所保有国であり、その揚水発電設備において日立三菱水力はトップシェアを有しています。短時間で出力が動揺する変動再エネの「調整役」として、また電力需要が低い時間帯から高い時間帯へ電力を「移動」させる手段として注目されています。

日立三菱水力が世界に誇る
「可変速揚水発電システム」

日立三菱水力が世界に先駆けて開発した「可変速揚水発電システム」は、高速で入出力量を変えることができるため、変動再エネの急な出力変動などにもすばやく応答し、電力系統へ与える負荷を軽減することができます。海外でも、可変速揚水発電の建設を望む声が増えており、「揚水発電大国・日本」と「日立三菱水力の可変速揚水発電システム」を世界に広めるチャンスが到来しています。