３つのアクション

風力発電は、「風の力で大きな水車のような羽根（ブレード）を回し、その回転するエネルギーを電気に変換する」発電方式です。再生可能エネルギーの中でも、比較的発電効率が良く、夜間でも風さえあれば発電できるのが強みです。



風力発電の風車には、いろんな形があることを知っていますか？風によって発電量に大きな差が表れるので、その土地に合わせてブレードを選定します。
 

太陽光発電は、シリコンなどの半導体に光が当たると電気が発生する「光電効果」という現象を利用して発電する方法です。


太陽光がパネルに当たると、半導体の中で「マイナス（電子）」と「プラス（正孔）」が動きます。マイナスがn型へ、プラスがp型へ引き寄せられることで、パネルの表面と裏面の間に電圧が生まれ、電気が流れます。



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水力発電は、高い場所にある水が持つ「位置エネルギー」を利用して水車を回し、発電機を駆動させて電気を作る発電方法です。

水の利用方法 💡 
日本の川は、山から海までの距離が短く、急勾配なことが特徴です。流路が短いため、雨が降ってから川の水位が上がるまでの時間が極めて短いです。勢いよく流れていってしまうため、工夫をして水を利用する必要があります。

落差を生み出す３つの「構造」 💡 
水力発電の出力は、主に「落差（高さ）」と「水量」によって決まります。高い場所から大量の水を流すほど、大きな電気を作ることができます。

・水路式
川の上流から長い水路で水を運び、地形の傾斜を利用して落差を作ります。
メリット: 巨大なダムを作る必要がないため、環境への影響を抑えやすいです

・ダム式
巨大な壁で川をせき止め、水位を上げることで人工的な落差を作ります。
メリット: 水量を自由に調節できるため、電力需要に合わせて柔軟に発電できます。

・ダム水路式
ダムで水位を上げ、さらにトンネル（水路）で下流へ導くことで、最大の落差を確保します。
メリット: 日本のような急峻な山岳地帯で、非常に高いエネルギー効率を得るのに適しています。



水車の形について 💡 
水車は、どれくらいの「高さ（落差）」から、どれくらいの「水の量」が流れてくるかによって使い分けられます。

・ペルトン水車
ノズルから勢いよく噴射した水を、お椀のような形をした「バケット」にぶつけて回転させます。高落差・少水量（200m〜1,000m以上の非常に高い場所）に向いています。構造がシンプルで頑丈です。水圧が非常に高い場所でも壊れにくく、メンテナンスもしやすいのがメリットです。

・フランシス水車 
水車の周囲から中心に向かって渦を巻くように水を流し込み、その「圧力」で回転させます。中落差・中水量（50m〜500m程度の一般的なダム）に向いています。非常に効率が良く、日本の大規模なダム式発電所の多くで採用されています。

新青木発電所では、農業用水路を流れた水を使用して発電をしています。緑色の機械が横軸フランシス水車です。

・カプラン水車
大量の水がプロペラの間を通り抜ける時の力で回転させます。低落差・多水量（数m〜50m程度の低い場所）に向いています。羽根の角度（ピッチ）を自由に変えられるため、川の水量が変化しても効率を落とさずに発電を続けられます。

地熱発電は、地球の内部にあるマグマの熱を利用して電気を作るクリーンな発電方法です。火山国である日本にとっては、非常にポテンシャルが高いエネルギー源として注目されています。

■ バイナリー発電方式
蒸気が少なく熱水が多い場合や、温度が比較的低い場合に別の液体を介して発電する方式です。取り出した熱水を利用して、水よりも沸点が低い二次媒体（例：ペンタン、沸点36℃など）を加熱・蒸発させ、その媒体の蒸気でタービンを回します。

「バイナリー（Binary）」とは「2つの」という意味で、「熱水」と「媒体」の2つのサイクルを利用することに由来します。低温の熱源（温泉など）でも発電が可能です。
 

■フラッシュ発電方式
地熱貯留層から得られる高温・高圧のエネルギーを直接利用する、最も一般的な方式です。地下から取り出した約200〜350℃の蒸気と熱水の混合物を「気水分離器」で分離し、その蒸気そのものを使ってタービンを回します。日本の多くの地熱発電所で採用されている主流の方式です。