電験3種 各科目の解説
水力発電のざっくりとした仕組み
水力発電ってなんとなく「水の力で電気をつくる」っていうのはわかるんですけど、実際どういう仕組みなんですか？
いい質問ですね。水力発電の基本は、「高いところから低いところへ水を落として、そのエネルギーでタービン（羽根車）を回し、発電機で電気をつくる」という流れなんですよ。
なるほど！水が落ちる勢いでタービンが回るんですね！
そうです。水が持っているエネルギーは「位置エネルギー」って言って、高さがあるほどエネルギーが大きいんです。そのエネルギーを「落差（らくさ）」と「流量（りゅうりょう）」で計算します。
聞いたことあります！「出力＝流量×落差×定数」ってやつですよね？
そのとおり！「どれだけ水が流れるか（流量）」と「どれだけ高いところから落ちるか（落差）」で、発電できるエネルギーが決まります。
でも、どんな場所でも水力発電ってできるんですか？
そこがポイントですね。水力発電に適した場所っていうのは、「落差がある場所」か「たくさんの水が流れる場所」なんです。たとえば山間部の川やダムなんかがそうですね。
あ、なるほど。じゃあ、山の中にダムを作るのもそのためなんですね！
そういうことです。ダムに水をためて、必要なときに一気に流すことで、安定して電気をつくることができるんです。
すごい！自然の力をうまく使ってるんですね！
そうなんです。水力発電は、燃料もいらず、CO2も出さないクリーンエネルギーなんですよ。日本のように山が多くて川がたくさんある国には、とても向いている発電方法なんです。
勉強になりました！次はもっと詳しく「落差」や「流量」のことを教えてください！
はい、次の章でさらに深掘りしていきましょう！
水力発電の基本構造
水の位置エネルギー（落差）を利用してタービンを回し、発電機で電気をつくる。
発電の大きさを決める要素
主に「流量（水の量）」と「落差（水の落ちる高さ）」の2つ。
出力（kW）＝流量 × 落差 × 効率 × 定数 で概算できる。
適した立地条件
落差が大きく、水の流れが安定している場所（山間部・ダムなど）が理想的。
環境へのメリット
水力発電はCO2を出さず、再生可能エネルギーとして非常にクリーン。
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