水力発電の基礎
Wh
とWの区別がはっきりしていないと、問題が解けない場合がある。例えば、有効落差
100[m]で上池にある7200[m3]の水を2[m3/s]で発電機を運転した場合、総合効率が1とすると、発電電力は9.8
×100×2×1=1960[kW]となる。上池にある水が全て無くなるには
7200/2=3600[s]=1[h]となる。したがって、全ての水で発電できる電気量は
1960[kW]×1[h]=1960[kWh]となる。
別解としては、有効落差
100[m]で上池にある7200[m3]の水で発電できる電気量は9.8
×100×7200=7056000[kWs]であるので、これを[kWh]に変換するには7056000/3600=1960[kWh]
となる。すなわち、
9.8にかけるものが、1秒間で発電機が得るエネルギーの場合は電力[W]となり、9.8
にかけるものが、水量であれば電力量[Ws]となる。
水力発電に関する基本問題
1,
落差100[m]、流量20[m3/s]で、発電機の効率が90[%]の発電所の発電電力[kW]は。解答
9.8
×100×20×0.9=17,640[kW]9.8
×高さ×流量=[kW]
2,
落差100[m]、流量20[m3/s]、流出時間1[時間]で、発電機の効率が90[%]の発電所の発電電力量[kWh]は。解答
9.8
×100×20×3600×0.9=63,504E3[kWs]これを
[kWh]に換算すると63,504E3[kWs]/3600[s]=17640[kWh]
9.8
×高さ×流量×時間[s]=[kWs]
3,
落差100[m]、池の水容量72E3[m3]で、発電機の効率が90[%]の発電所の発電電力量[kWh]は。解答
9.8
×100×72E3×0.9=63,504E3[kWs]これを
[kWh]に換算すると63,504E3[kWs]/3600[s]=17640[kWh]
9.8
×高さ×水容量=[kWs]
揚水発電に関する基本問題
ヒント
揚水を行うために動かすポンプは、動力に電動機を用いて、この軸にフランジ、歯車もしくはベルト等でポンプを回転さす。
1,
揚程200[m]、流量50[m3/s]で、電動機及びポンプ効率が両方で85[%]の揚水ポンプ所の揚水に必要な電力[kW]は。解答
9.8
×200×50/0.85=115E3[kW]
2,
揚程200[m]、流量50[m3/s]で、1時間稼動するために必要な電力量[kWh]は。ただし、電動機及びポンプ効率が両方で85[%]とする。解答
9.8
×200×50×3600/0.85=415E6[kWs]kWh
に換算すると415E6[kWs]/3600[s]=115E3[kWh]
3,
揚程200[m]、揚水容量180E3[m3]に必要な電力量[kWh]は。ただし、電動機及びポンプ効率が両方で85[%]とする。解答
9.8
×200×180E3/0.85=415E6[kWs]kWh
に換算すると415E6[kWs]/3600[s]=115E3[kWh]
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