水力発電所：それは何であり、どのように機能するか

水力発電所の建設は、不可逆的な社会環境への影響を引き起こします

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水力発電所は、河川に存在する潜在的な水力を利用して電気エネルギーを生成するために使用される一連の作業と設備によって形成されます。この強さは、川の流れと、そのコースに沿った既存の凹凸の集中によって提供されます。これは、自然であるか、ダムの形で構築されるか、川を自然の河床から迂回させて貯水池を形成することによって実現できます。再生可能エネルギー源を使用して発電しているにもかかわらず、水力発電所は、設置されている地域に不可逆的な社会的および環境的影響を及ぼします。

水力発電所とは何ですか？

水力発電所は、水の力を利用して発電するエンジニアリング作業です。水力発電所または水力発電所としても知られ、川の動きを利用して電力を得る大きな構造物です。ただし、水力発電所の設置には複雑なエンジニアリング作業が必要であり、サイトにいくつかの社会環境的影響を及ぼします。

水力発電所はどのように機能しますか？

水力発電所で発電するためには、川の流れ、土地の凹凸、利用可能な水の量が統合されている必要があります。簡単に言えば、貯水池に貯蔵されている水は、大型タービンに送られ、導かれます。この水の流れにより、タービンが回転し、電気を生成する発電機が始動します。

したがって、水の動きから電気エネルギーへの機械的エネルギーの変換があります。電気エネルギーに変換された後、トランスフォーマーはそのエネルギーの電圧を上げ、伝送ストリームを通過して電気エネルギーを必要とする施設に到達できるようにします。

水力発電所のシステムは、次のもので構成されています。

ダム

ダムの目的は、川の自然の循環を中断し、貯水池を作ることです。この資源を貯蔵することに加えて、貯水池は水ギャップを作り、電気エネルギーの生産に十分な量の水を捕獲し、雨や干ばつの期間中の川の流れを調整します。

取水（内転）システム

このシステムは、発電所に水を運ぶトンネル、チャネル、および金属製の導管で構成されています。

パワーハウス

タービンが配置され、発電機に接続されているのは、システムのこの部分です。この機器は、タービンの動きが水の動きの運動エネルギーを電気エネルギーに変換することを可能にします。タービンにはいくつかの種類があり、主なものはペルトン、カプラン、フランシス、バルブです。各水力発電所に最適なタービンは、滝の高さと川の流れによって異なります。

エスケープチャンネル

タービンを通過した後、水は逃げ道を通って川の自然の河床に戻されます。避難路は発電所と川の間にあり、その大きさは発電所と問題の川の大きさによって異なります。

流出路

貯水池の水位が推奨限度を超えた場合、流出路は水を逃がします。これは通常、雨の時期に発生します。水位が理想的な水位を超えているために電気の生産が損なわれると、流出路が開かれます。または、プラント周辺のオーバーフローや洪水を避けるために、非常に雨の多い時期によくあるイベントです。

水力発電所の種類

川の流れの植物

従来の水力発電所の建設による損失を回避するために、大規模な貯水池を使用せず、ダムの構造と洪水のサイズを縮小する、より持続可能なオプションである河川流域プラントが作成されました。このモデルでは、川の流れの力を使用して、水を蓄えることなくエネルギーを生成します。

マデイラ川のサントアントニオやジラウ、パラのベロモンテなどの植物は、川の流れの概念に基づいた構造を持っています。大きな貯水池は必要ありませんが、これらのプラントは、稼働と安定性を保証するために最小限の予備力を維持しています。

社会環境上の利点があるにもかかわらず、川の流れのプラントは国のエネルギー安全性を低下させます。これは、干ばつが長引くと、貯水池のサイズが小さいため長期間運転できないため、水が不足して発電する場合があるためです。

専門家によると、これらの植物の限られた可能性を相殺するための代替手段は、補完的な情報源に投資することです。したがって、河川の水力発電所が低容量で稼働している期間には、風力または太陽光源によるエネルギー生成を使用して、供給を保証し、それぞれによって引き起こされる影響のバランスをとることができます。

蓄積貯留層のある植物

蓄積貯留層を備えた水力発電所は、水を貯蔵し、エネルギー需要を満たすためにその運転を規制します。貯蔵容量は、プラントの上流にあるダムを通じて得られ、その容量に応じて、季節的、年次、および超年次規制の話があります。

ブラジルの水力発電所

ブラジルは、カナダと米国に次ぐ世界第3位の水力発電所です。さらに、ロシアと中国に次ぐ、水力学的ポテンシャルが最も高い3番目の国でもあります。ブラジルで生成される電力の約90％は水力発電所から来ています。

ブラジル全土に100を超える水力発電所が点在しています。その中で、5つは発電能力で際立っています。

Itaipu Binacional Hydroelectric Plant：パラナ川沿いにあり、パラナ州の一部とパラグアイの一部をカバーしています。
ベロモンテ水力発電所：パラのXingu川にあります。
トゥクルイ水力発電所：同じくパラ州のトカンティンス川沿いにあります。
ジラウ水力発電所：ロンドニアのマデイラ川にあります。
サントアントニオ水力発電所：同じくロンドニアのマデイラ川沿いにあります。

好奇心

世界最大の水力発電所は、中国にあるスリーゴージス工場です。
アメリカ土木学会（ASCE）は、イタイプ工場を「現代世界の7つの驚異」の1つと見なしました。これは世界で2番目に大きな水力発電所であり、ブラジルの需要の20％、パラグアイの電力需要の95％を生み出しています。
世界中で生産される電気エネルギーの約20％は水力発電所からのものです。

水力発電所の社会環境への影響

水力発電は再生可能なエネルギー源と見なされていますが、Aneelのレポートは、世界の電気マトリックスへの参加が小さく、さらに小さくなっていることを指摘しています。報告書によると、このような関心の欠如の高まりは、この規模のプロジェクトの実施に起因する負の外部性の結果であるとのことです。

水力発電所の導入による悪影響の1つは、この地域に住む人々の生活様式に変化をもたらすことです。これらのコミュニティは、多くの場合、伝統的な集団（先住民、キロンボラ、アマゾンの川沿いのコミュニティなど）として識別される人間のグループであり、その生存は、彼らが住む場所、特に川からの資源の使用に依存し、リンクがあることに注意することが重要です。領土との文化的秩序。

水力発電所で発生するエネルギーはきれいですか？

クリーンなエネルギー源と考えられているにもかかわらず、水力発電は、地球温暖化を激化させる2つのガスである二酸化炭素とメタンの排出に寄与しています。

二酸化炭素（CO2）の放出は、貯水池の水位より上に残っている木の分解によるものであり、メタン（CH4）の放出は、貯水池の底に存在する有機物の分解によって起こります。水柱が増えると、メタン（CH4）の濃度も上がります。水がプラントのタービンに到達すると、圧力の差によりメタンが大気中に放出されます。メタンはまた、圧力と温度の変化に加えて、水が滴状に噴霧されると、植物の流出路を通って水路に放出されます。

メタンは光合成プロセスに組み込まれていないため、二酸化炭素に比べて地球温暖化に対してより有害であると考えられています。これは、放出された二酸化炭素の大部分が、リザーバーで発生する吸収によって中和されるためです。