水力発電の基礎｜ダム式・流れ込み式・揚水式の違いと計算問題で満点を狙う

※本記事にはプロモーション（広告）が含まれています。

結論から言うと、水力発電は電験三種の電力科目で最も得点しやすい分野です。

なぜなら、出題パターンが決まっているから。3つの発電方式の特徴を押さえ、公式P=9.8QHηを使いこなせば、ほぼ確実に得点できます。

この記事では、電験三種に合格した筆者が、水力発電の3つの方式を初心者でもイメージできるように図解し、計算問題の解き方まで完全解説します。

水力発電とは？｜電験三種での位置づけ

水力発電とは、水が高いところから低いところへ流れる力(位置エネルギー)を使って電気を作る発電方式です。

イメージしやすい例で言うと、「滝の落下する力で水車を回して発電する」という感じですね。

つまり、この記事の内容を押さえるだけで、電力科目で確実に5〜10点は獲得できるということです。

水力発電には、大きく分けて3つの方式があります。それぞれの特徴を比較しながら見ていきましょう。

ダム式水力発電は、ダムで水を貯めて、高いところから一気に落として発電する方式です。

イメージは「巨大な水タンクから水を落として水車を回す」という感じですね。

項目	内容
仕組み	ダムで水を貯め、水圧管を通して水車に落とす
メリット	貯水池があるため安定した発電が可能。発電量を調整しやすい
デメリット	ダム建設に莫大なコストと時間がかかる
試験のポイント	有効落差Hが大きい → 出力Pが大きくなる

流れ込み式水力発電は、川の自然な流れをそのまま使って発電する方式です。

ダムのような大きな貯水池を作らず、「川の水を少し横に引いて、そのまま水車を回す」というイメージですね。

揚水式水力発電は、昼間は発電、夜間は水を汲み上げて貯める「電力の貯金箱」のような発電方式です。

イメージは「昼間は水を落として発電 → 夜間に安い電力で水を汲み上げる → また昼間に発電」というサイクルですね。

ダム式・流れ込み式・揚水式の違いを一覧表で整理しましょう。試験前にこの表を見直すだけでも得点アップにつながります!

項目	ダム式	流れ込み式	揚水式
貯水池	あり(大規模)	なし	あり(上下2つ)
安定性	◎ 高い	△ 流量に依存	◎ 高い
建設コスト	高い	安い	高い
用途	ベース電源	小規模発電	ピーク調整
試験頻度

それでは、電験三種で最も出題される計算公式を見ていきましょう。