電験三種の水力・火力発電

01　水力は水から水車、発電機への流れ

水力は水から水車、発電機への流れ

水力発電は、水の落差や流れを利用して水車を回し、水車と軸でつながる発電機で電気をつくります。岩手県企業局の説明では、取水口、水圧鉄管、水車、発電機の順に設備を確認できます。

02　汽力発電は蒸気を水へ戻すところまで追う

汽力発電は蒸気を水へ戻すところまで追う

火力発電には方式の違いがあります。ここでは汽力発電を中心に、燃料の熱で水を蒸気に変え、蒸気でタービンを回して発電機を動かし、蒸気を冷やして水へ戻す流れを確認します。

「⁠熱⁠で⁠発⁠電⁠」とだけ覚えると、蒸気タービンと発電機の役割が混ざります。熱を受け取る過程、回転へ変える過程、電気へ変える過程に分け、冷却や循環の設備がどこにあるかを図に書きます。

03　計算では取り出す位置と効率を確認する

計算では取り出す位置と効率を確認する

水力で落差や流量が与えられたら、総落差と有効落差のどちらか、求めるのが水の持つ動力か電気出力かを区別します。効率が示されている場合は、どの段階の入出力の比なのかを確認します。

火力でも、燃料が持つ熱量と電気として取り出すエネルギーを混同しません。時間あたりの量か、ある時間の合計かを読み、熱や電気の単位をそろえてから式を使います。効率の数値は実在の設備の代表値を作らず、問題で与えられた条件を使ってください。

04　似た設備は比較表を自分で完成させる

似た設備は比較表を自分で完成させる

1. 入力エネルギー、原動機、発電機、戻りの経路を空欄にして説明する。
2. 水力の方式や水車、火力の方式ごとに、何が変わるかを教材で補う。
3. 起動・調整や水量・燃料など、運用上の条件も分けて記録する。
4. 公式の公表問題で、図と用語が対応するか確認する。

水力・火力は電力科目の一部です。原子力、再生可能エネルギー、蓄電、送配電などを省略してよいという意味ではありません。全体の範囲は電力の要点で確認します。

よくある質問

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