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電力コラム » 発電方法

様々な発電方法

2017年12月29日 公開

カテゴリー:発電方法

電気は発電所で作られ、私たちの所まで送られてきます。ではどうやって発電をするのでしょうか?発電方法について紹介していきたいと思います。

  • 火力発電
  • 水力発電
  • 原子力発電
  • その他新エネルギー

細かく見ていくと発電方法はもっとあるのですが、ここでは上の4つにまとめて説明していきたいと思います。

火力発電について

火力発電は、現在の日本全体の電力の6割以上の電力を発電しています。火力発電所の数は、現在180以上存在しています(運用を停止しているものも含まれます)。

火力発電での発電方法ですがまず、燃料(重油・天然ガス・石炭)などを燃やして大量の水を沸騰させ、高温で高圧な蒸気を作ります。この蒸気でタービンをまわし、タービンについないだ発電機を動かすことで発電をします。イメージとしては、蒸気機関車を思い浮かべていただければ、分かりやすいかと思います。原理としては、ほぼ同じです。


こちらに火力発電について詳しく書かれていますので、参考にしてください。

火力発電のメリットは、なんといっても安定かつ効率的に発電ができることでしょう。水力や風力・太陽光発電などのように天候に左右されるといった事がありません。燃料さえ確保できれば、安定した発電が望めます。

一方火力発電のデメリットですが、これはやはりなんといっても燃料を燃やすことで温室効果ガスを排出してしまう、ということです。いわゆる「地球温暖化」に関わってくる、とても大事な問題です。
それだけでなく、燃料費の問題もあります。特に石油は埋蔵量が限られていることもあり、価格が上がっている傾向があります。どうしてもその分の額を、みなさんが支払う電気代に上乗せしなければいけません。

水力発電について

続いて水力発電について、説明してまいります。水力発電は現在の日本の電力の、10%弱をまかなっています。そんな水力発電所の数ですが、現在日本では1900ヶ所以上もあります。もちろん点検などで停止しているものも含めます。

水力発電といえば、やはりなんといっても「ダム」のイメージが強いかと思います。ではその「ダム」をどうやって水力発電に利用しているのでしょうか?
水力発電の基本的な方法ですが、簡単に言ってしまうと「大量の水が流れ落ちる勢いを使って、水車とタービンをまわし発電する」という方法になります。この「水が流れ落ちる勢い」が水力発電には、特に大事になってきます。だからダムは高い山の上に多く出来るのです。


水力発電のイメージは、こちらを参考にしてください。

水力発電のメリットですが、火力発電と違って温室効果ガスを排出しないことが上げられます。つまり「環境に優しい」発電方法だと言えるでしょう。また燃料なども必要が無いので、コストが安く抑えられます。水力発電のデメリットですが、やはりその時の天気(降水量)によって、発電量が左右されてしまう事でしょうか。あまりにも降水量が少ない場合、最悪発電ができなくなってしまうリスクも抱えています。
また新しくダムを作るには、莫大なコストと広大な土地が必要になってしまいます。一度作ってしまえば後の管理は比較的安価で済むのですが、その分初期費用がかかってしまうのが難点です。

原子力発電について

続いて原子力発電について説明してまいります。
原子力発電の仕組みですが、実は基本的な部分は火力発電とあまり変わりがありません。火力発電では石油などで水を沸かし、その蒸気の力でタービンを回して発電していたのですが、原子力発電ではウランを核分裂させたエネルギーで水を沸かし、その蒸気でタービンを回しています。このウランを核分裂させるための装置が、いわゆる「原子炉」と呼ばれるものになります。


火力発電と原子力発電の違いはこちらを参考にしてください。

原子力発電のメリットですが、やはり安定して大量の電力を供給できる、といった事が挙げられるでしょう。また燃料の補給の必要も少ないので、安価にて発電が可能です。また火力発電にあった「温室効果ガスの排出」といった問題も、原子力発電にはありません。

逆にデメリットですが、2011年の福島第一原発の事故を思い出していただければ分かりますが、一度事故が起きてしまうと、その影響がとても大きくまた広範囲に広がってしまう事が挙げられます。また例え事故が起きなくとも、発電の結果出来てしまう放射性廃棄物の取扱なども、難しい問題として挙げられます。

その他新エネルギー

新エネルギーには、いくつかあります。それらをまとめて紹介していきます。

まず代表的なのが風力発電です。
風車に風を送り、それが回る力を使って発電いたします。海岸などの巨大なプロペラがあったりしますが、あれが風力発電用のプロペラです。

続いて太陽光発電。
一時期ブームになりましたので、すでにご存じの方も多いと思います。シリコン半導体に光があたると電気が発生する現象を利用した、発電方法です。

他にもバイオマス(動植物由来の有機物)を利用した、バイオマス発電。火山の近くなどでの地熱を利用した、地熱発電。ゴミなどを焼却する際の火力を利用した廃棄物発電。波が押し寄せる力を利用した波力発電などなど…。様々な新エネルギー発電がありますが、どれもコストや安定性の面などで、まだ大規模なものには至っていません。この辺りは今後の研究課題といえるでしょう。

今回は発電方法について、まとめてみました。また機会があれば、それぞれの発電方法について、細かく見ていきたいと思います。


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