電験3種「法規」のポイント その16 調整池式水力発電

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電験3種「法規」のお勉強16回目のテーマは「調整池式水力発電」です。

 

発電方法の種類

発電方法には、主に「ベース供給力」「ピーク供給力」があります。

ベース供給力は、絶えず一定の電力を供給し続けることができ、ピーク供給力は、使用状況に応じてある程度の出力調整が可能な発電方式です。

 

ベース供給力の分類

ベース供給力の発電方式が用いられている施設には、石炭火力発電所、流れ込み式水力発電所(+原子力発電所)があります。

一般に、急に運転を開始したり止めたりすることのできない発電所を「ベース供給力」と言います。

 

ピーク供給力の分類

ピーク供給力の発電方式が用いられる施設には、調整池式水力発電所、石油火力発電所、揚水式水力発電所などがあります。

ピーク供給力は、供給量に応じて発電量を変化させる代わりに、最大出力運転を継続することができないという特徴があります。

 

水力発電の出力計算

水力発電の出力 [kW] の計算は、9.8・Q・H・ηで表します。

H:有効落差 [m] 、Q:使用水量 [m3 / s]、η:水車や発電機の総合効率 [%]

 

貯水量計算の注意点

調整池の貯水量の計算で用いられる時間の単位は「秒」です。

出力グラフを見て最大出力で稼働している時の水量から平均流量を引いた値に「秒数」をかけることで、必要な貯水量を導出できます。

 

ミドル供給力について

ベース供給力とピーク供給力の発電方式の中間的位置づけとして、ミドル供給力という発電方式も存在します。

ミドル供給力は、LPGやLNGなどのガスによる発電方式です。これは石炭火力よりも運転のコストが安く、ガスの調整によって出力を調整できるので、電力需要の変動への対応力が優れています。

ピーク供給力方式では、最大出力運転を継続することが難しいのですが、ミドル供給力方式では最大出力運転を長時間継続でき、供給量を減らすなどの調整もピーク供給力方式と同様に細かく設定することが可能です。

計算問題として出題される可能性は低いですが、法規科目または電力科目の説明問題として出題される可能性もありますので、覚えておきましょう。

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