発電の種類

発電機による発電

発電機は電磁誘導によって運動エネルギーを電力に変換する装置である。具体的にはコイルに対して磁石を回転させることで電気を発生させる。動力を何から得るかによって以下のように様々な種類がある。

  • 火力発電:燃料の持つ化学エネルギーを燃焼により熱に変換し、さらに運動エネルギーに変換する発電。熱を得る方法、熱から運動を得る方法によりさらに細分される。
    • 汽力発電:熱により水蒸気を作り、蒸気タービンを回す発電。広義には蒸気タービンを用いる発電を総称していう。
    • 内燃力発電:気体の膨張により内燃機関を回す発電。
    • コンバインドサイクル発電:内燃力発電の排熱で汽力発電を行う発電。
    • 廃棄物発電:廃棄物をエネルギー源として行う発電。
  • 原子力発電:核反応により熱エネルギーを得る発電。運動エネルギーへの変換は、通常は蒸気タービンを用いる。
  • 核融合発電:原子核の融合によってエネルギーを得る発電。
  • 水力発電:水の位置エネルギー及び運動エネルギーによる発電。
    • 揚水発電:汲み上げた水を利用する。
    • マイクロ水力発電:小規模な水力発電。建設費や運用費が安い。
  • 地熱発電:地熱により熱エネルギーを得る発電。
  • 太陽熱発電:太陽光の熱エネルギーによる発電。太陽光を直接電気に変える太陽光発電とは別。
  • 風力発電:風の運動エネルギーによる発電。
    • 陸上風力発電:タービンを陸上に設置する。
    • 洋上風力発電:タービンを洋上に設置する。
    • 浮体式洋上風力発電:タービンを深度のある洋上に浮かせて設置する。
    • 凧型風力発電(英語版):凧(カイト)によって高高度の風を利用する。
  • 波力発電:波の運動エネルギーによる発電。
  • 海流発電:海流の運動エネルギーによる発電。潮流発電ともいう。
  • 潮力発電:潮の干満の位置エネルギーによる発電。潮汐発電ともいう。
  • 炉頂圧発電:高炉の高圧ガスでタービンを回す発電。
  • 冷熱発電:液化天然ガス (LNG) の冷熱を利用し、中間熱媒体を液化、循環させる方法と、気化した高圧ガスで直接タービンを動かす方法がある。主に LNG の受け入れ基地などで用いられる。
  • 海洋温度差発電:海面の温水と深海の冷水の温度差を利用する発電。
    人力発電:人間を動力源とする発電。燃料や電池の補給が難しい局面で重宝される。

別のエネルギーを直接電力に変換する発電

電力以外のエネルギーを直接電力に変換する発電には以下のようなものがある。

  • 燃料電池発電(fuel cell generation):燃料の化学エネルギーを直接電力に変換する発電。部分出力でも発電効率が高いが、固体高分子形では触媒用の白金が非常に高価である一方、高効率で使用できる期間が7 – 8年程度と、寿命は短い。
  • 太陽光発電:太陽光エネルギーを太陽電池で直接電力に変換する発電。自然エネルギーなので燃料を購入する必要がない。しかし、発電効率で劣る。
  • 宇宙太陽光発電:宇宙空間で太陽光発電を行い、それによって得た電力を地上に送る。現在多くの課題について討論中。
  • MHD発電:ファラデーの法則に基づきプラズマなどを用いて発電する。
  • 熱電発電:温泉水と河川水などの温度差を利用して熱電変換素子により発電する。
  • 振動発電:圧電素子と振動板を組み合わせることにより、音や振動のエネルギーを電気エネルギーに変換する発電。

参考ページ

発電 – Wikipedia

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