すでに説明しています通り、電気をおこすための発電方法には様々な種類があります。原子力発電、火力発電、太陽光発電…。今回はダムを使った「水力発電」について見ていきたいと思います。
水力発電の仕組み
水力発電とは水が高いところから低いところへ流れる力を利用した、発電方法になります。最近はあまり見なくなりましたが、川に水車が置いてあるのを見たことがある方もいらっしゃるかと思います。理屈はあれと同じです。川を流れる水の勢いで水車を回し、水車に繋がっている発電機を回すことで、発電するのです。
具体的には下の図を御覧ください。高い所にあるダムから水を流します。高いところから流された水は、すごい勢いで低い所にある水車を回し、更に発電機を回して電気をおこすことが出来ます。
水力発電の仕組みについては、お分かりいただけたでしょうか。それでは水力発電のメリットとデメリットを、考えていきましょう。
水力発電のメリット
まずはメリットですが、なんといっても最大の特徴でもありメリットは、二酸化炭素などの温暖化ガスをほとんど排出しない、という事でしょうか。火力発電のようにエネルギーを燃やす、という事をしなくていいので、温室効果ガスは出しませんし、また大気汚染の原因となるような物質も排出しません。
水の流れる力を利用するだけなので、廃液などの排出もありません。またその水も何度も利用できますので、非常に環境に優しい発電手段だと言えるでしょう。他の再生可能エネルギーを利用した発電方法などよりも、大量かつ安定して電気を生み出すことが出来ます。とてもクリーンな発電方法だと言うことが出来るでしょう。
水力発電には水を大量に利用します。またその仕組から、高低差も非常に重要になってきます。ですので、水が豊富にありかつ山が多くある日本にとっては、水力発電はとても理想的な発電方法だと言う事ができるでしょう。
水力発電のデメリット
一方水力発電のデメリットとしては、何が考えられるでしょうか？真っ先に考えつくのは、やはりダムのように大量に水を貯めておく場所が必要になる、という事でしょうか。
先ほど、水力発電は「クリーンな発電方法」と書きましたが、確かに発電に関しては、温室効果ガスを排出しないなど、クリーンだと言うことが出来ます。しかし発電の前、ダムなどを建設する際には山や森林など、どうしても自然環境を破壊しないといけません。少なくともこれから新しい大型ダムを日本に作るのは、なかなか困難だと言えるでしょう。
またご存知のように、ダムはとても巨大な建造物です。なので維持管理がとても大変です。メンテナンスにも費用がかかりますし、管理する人間も必要になります。また真夏など雨がなかなか降らなくなってしまうと、貯まる水も少なくなってしまうので、安定した発電が出来なくなってしまう恐れがあります。そうした天候により発電量が左右されてしまう、というのはなかなか難しい問題ですよね。
水力発電の種類
水力発電には、いくつかの種類があります。簡単にまとめてみましょう。
流れ込み式（自流式）水力発電
これは発電用にダムなどを作らず、自然の川の流れをそのまま利用して発電する方法です。雨の量で発電量が左右されてしまうのが難点ですが、巨大なダムを作らずに発電できるというメリットがあります。
調整池式水力発電
大きめの池に水をため、その水を使って発電する方式です。小型のダムだと考えていただければいいでしょうか。ある程度水を貯めることが出来るので、上の流れ込み式よりは安定した電気の発電が可能です。
揚水式水力発電
発電所の上と下に調整池をつくる方法です。昼間など電力消費量が多い時間には、上の池から水を流して発電をします。そうして夜間の電力消費量が少ない時間になったら、下の池に貯まった水を、昼間のうちに作った電気などを利用して、上の池に戻す方式です。
貯水池式水力発電
いわゆる一般的な「ダム」を作って、水を貯める方法です。河川の水の流れを完全にせき止めるのが特徴です。その仕組上、どうしても大型になってしまうのが特徴です。
まとめ
今回は水力発電について見てまいりました。火力発電と並んで、メジャーな発電方法になります。近年は特に再生可能なクリーンな発電方法であるという事で再注目されている発電方法です。しかし上に書いたように、環境破壊の問題から新規に大型のダムを日本で作るのは、かなり困難だと言えるでしょう。むしろこれからは、世界の水が多く高低差がある地域で、どんどんとダムが造られていくかもしれませんね。
