小水力発電に詳しい方お願いします。 現在、再生可能エネルギー分野の小水力発電に関して、水力発電機の動

小水力発電に詳しい方お願いします。

現在、再生可能エネルギー分野の小水力発電に関して、水力発電機の動力源として主に以下の３つの方法があると思いますが！

1.川の水を利用した方法
2.農業用水を利用した方法
3.工場排水を利用した方法

その他、例えば揚水ポンプ等で水を貯水槽から、5m程度揚水して、再度、貯水槽に流す事を繰り返し、その位置エネルギーを利用して得られた小水力発電機による電力の売電を、行政及び電力会社は認めるものでしょうか？

前提として、今回の揚水ポンプ『揚水装置』が必要とする電力は発電で得られる電力の半分程度の消費量とします。

私は、この事が可能な低消費電力の揚水ポンプは製品として見つける事は出来なかったのですが、もし、見つけられたら、発電が不安定な太陽光発電とか風力発電に比べて、昼夜や自然環境に問わず、一年中安定した発電の出来る『再生可能エネルギー』が出来るのでは無いかと考えました。

文章中に分かりにくい部分等有ったかと思いますが、お分かりの方がおられたらご教示お願いいたします。

No.3 ベストアンサー 回答者： head1192 回答日時： 2020/03/27 13:15

永久機関をつくるような話である。

つまり、実現は不可能ということである。

水力発電とは、水の位置エネルギーを利用した発電方法である。
水の位置エネルギーが運動エネルギーに変換され、それがタービンに伝えられるからさらに電気エネルギーに変換することができるのである。
無から電気を生み出しているわけではない。

では揚水するとはどういうことか。
水に位置エネルギーを与えるということである。
位置エネルギーを与えるには当然運動エネルギーがなければならない。
その運動エネルギーをどこから調達するか。

エネルギー保存則により、位置エネルギーが解放されてEv０という運動エネルギーを生み出すなら、同じ位置エネルギーを獲得するにはEｖ０の運動エネルギーを注ぎ込まなければならない。
それ以下の運動エネルギーを注ぎ込むと獲得される位置エネルギーよりも当初のものより小さくなってしまう。
つまり元より低い高さまでしか揚げられない。
これが質問で前提条件を設けた結果である。
エネルギー保存則は物理法則をあまねく支配する法則であり、そこから逸脱できるものはない。
電気にしろ熱にしろ水は何らかのエネルギーを運動エネルギーに変換して上昇しているのである。

なお、夜間揚水し昼間放水して発電しているところはたしかに存在する。
しかしこれは永久機関を目指しているのではない。
安い夜間電気を使って水をくみ上げ、昼間それを放水して高い昼間の電気を生み出している。つまり
①金銭上の利益を生む
②昼間の電力ピークに対応する
ということに過ぎない。
新たなエネルギーを生み出しているわけではないし、むしろ効率の関係で単なる水力発電より無駄が多くなる。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

永久機関は実現不可能ですよね。
エネルギー保存の法則に反しますものね。
有ったらなー！と、思った次第です。

お礼日時：2020/03/27 14:28

No.6 回答者： angkor_h 回答日時： 2020/03/27 15:25

No.4です。

> この難問にチャレンジした方はおられないものですかね。
投入エネルギーよりも大きな出力エネルギーを得る、と言う試みになります。
つまりは、永久機関を超えるシステムです。
難問と言うよりも、無駄(無謀)な挑戦。と言えます。
アラジンのランプを探しに旅を出る、タイムマシーンを研究する、
と同じです。

No.5 回答者： 富士山兄 回答日時： 2020/03/27 13:25

＞前提として、今回の揚水ポンプ『揚水装置』が必要とする電力は

＞発電で得られる電力の半分程度の消費量とします。
既にNo.1の回答者さんから指摘がありますように前提条件に誤りが
あります。
水力発電と揚水発電の考え方については下のURLをクリックして参考
するとよいでしょう。

「水力発電所の出力と揚水電力とは」
https://www.denken3.net/lecture-d/list/d001/
・流量Qと揚程Hによる計算式で計算できますが、更に装置の効率を
　考慮する必要があります。
　計算式に効率を考慮した理論式が記載されていますので、この式
　を参考にします。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
水力発電と揚水発電については、調べた事が有ります。
ただ、私の知らない何かをご存知の方が居られないかな！
と、お尋ねした次第です。

お礼日時：2020/03/27 14:35

No.4 回答者： angkor_h 回答日時： 2020/03/27 13:16

> 例えば揚水ポンプ等で水を貯水槽から、5m程度揚水して、…

この方法は、得られるエネルギーがマイナスになるので、
採用する人はいません。
揚水ダムにおける揚水電力は、
「余っている電力」(捨てざるを得ない電力)を利用しているから成り立つのです。

> 『揚水装置』が必要とする電力は発電で得られる電力の半分程度の消費量とします。
そもそも、これが成り立ちません。
揚水に係わるエネルギーは水の位置エネルギーに変換されますが、
これさえもが設備効率により100%未満になります。
落水による位置エネルギーの取り出しは、原理上100%未満なのです。
揚水に使った電力を超えた、落水電力は得られないので、
揚水に使うべき電力をそのまま消費したほうが良いことになります。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

有り得ない。実現不可！
どなたか、この難問にチャレンジした方はおられないものですかね。と、お尋ねした次第です。

お礼日時：2020/03/27 14:30

No.2 回答者： mukaiyama 回答日時： 2020/03/27 13:10

＞前提として、今回の揚水ポンプ『揚水装置』が必要とする電力は発電で得られる電力の半分程度の消費量とします…

未来を空想した漫画でも描いているのですか。

50のエネルギーが新たな 100のエルルギーを生み出すとしたら、増加する 50のエネルギーはどこから沸いてくるのですか。
物理学的にあり得ません。

水力発電の効率は、電力会社の大容量施設でも 80% ほどです。
50の位置エネルギーが 40の電気エネルギーに変わるだけだです。
https://www.kepco.co.jp/energy_supply/energy/new …

小規模な設備ならせいぜいその半分も得られれば御の字です。

＞私は、この事が可能な低消費電力の揚水ポンプは製品として見つける事は出来なかった…

空想漫画の世界でなければ、なくて当たり前です。

＞その位置エネルギーを利用して得られた小水力発電機による電力の売電を、行政及び電力会社は認めるものでしょうか…

経済的に成り立たないことが明白であり、すぐに事業から撤退することが容易に予測できるものを、国が認可したり電力会社が売電系お役を結んだりつるとは考えにくいです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
空想の世界の話です。
狭い世界しか知らない無知な私の知らない何かをご存知無いかとお尋ねした次第です。

お礼日時：2020/03/27 14:24

No.1 回答者： yucco_chan 回答日時： 2020/03/27 13:00

>前提として、今回の揚水ポンプ『揚水装置』が必要とする電力は発電で得られる電力の半分程度の消費量とします。

この前提が、間違ってます。
『揚水装置』が必要とする電力は発電で得られる電力以上が必要です。
電力会社が作っている「揚水発電所」は、概ね、１．３から１．４倍程度
必要となっています。

有り得ない事を議論するのは不毛です。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
全く仰る通りです。
小水力発電機メーカーと揚水ポンプメーカーの製品詳細を見ましたが、私の知らない何かをご存知無いかとお尋ねした次第です。

お礼日時：2020/03/27 14:22