エネルギー研究所ー新たなエネルギーとは

火力発電所の仕組み、メリットとデメリット

火力発電所の仕組み、メリットとデメリット

火力発電は石炭や石油、天然ガスなどを

燃やして発電します。

高い煙突があるのが火力発電所です。

燃やした後のガスを排出するため、高い

煙突です。

石油や石炭、天然ガスなどの燃料は

ほとんど外国からの輸入しています。

そのため、大きな火力発電所は海岸の

近くに多くあります。

たくさん発電するには、たくさんの燃料

が必要です。

そのため、港の近くに多いのです。

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火力発電の仕組み

日本で最も多くの電力を作り出しているの

がこの火力発電です。

日本の電力の約6割から7割を発電しています

化石燃料(石油・石炭・天然ガス)を使用し

て熱エネルギーを生み出し、そのエネルギー

で水を蒸発させ蒸気を作り、その蒸気で発電

タービンを回すという仕組みです。

燃料の量を変えることによって、発電量を調

整することができます。

かつては石油による発電がほとんどでしたが、

古くはオイルショック、近年では中東の不安定

な情勢などが原因で、石油価格が変動しやすい

ことから、現在は天然ガスと石炭の使用割合が

増えてきています。

 

 

火力発電の種類

汽力発電

汽力発電とは、蒸気の膨張力を利用した発電方式

です。

重油やLNG(液化天然ガス)、石炭などを燃やした

熱で高温・高圧の蒸気をつくります。

この蒸気を使って蒸気タービンの羽根車を回し、

タービンにつないだ発電機を動かし発電します。

汽力発電では、比較的低温域での(600℃以下)

熱エネルギーの利用となります。

汽力発電の※熱効率は41.6~45.2%です。

汽力発電が導入されている発電所
五井火力発電所1~6号機(188.6万kW)
姉崎火力発電所1~6号機(360万kW)
袖ヶ浦火力発電所1~4号機(360万kW)
横須賀火力発電所3~8号機(210万kW)
横浜火力発電所5・6号機(52.5万kW)
南横浜火力発電所1~3号機(115万kW)
東扇島火力発電所1・2号機(200万kW)
鹿島火力発電所1~6号機(440万kW)
大井火力発電所1~3号機(105万kW)
広野火力発電所1~6号機(440万kW)
常陸那珂火力発電所1・2号機(200万kW)

 

 

コンバインドサイクル発電(1,100℃級)

コンバインドサイクル発電は、ガスタービンと

蒸気タービンを組み合わせた発電方式です。

圧縮した空気の中で燃料を燃やして燃焼ガスを

発生させ、その膨張力を利用して発電機を回す

ガスタービン発電とその排ガスの余熱を回収し

て蒸気タービンを回す汽力発電を組み合わせ、

47.2%の高い熱効率を得ることができます。

 

また、小型のガスタービンと蒸気タービンによ

って構成されているので、運転・停止が短時間

で容易にでき、需要の変化に即応した運転が可

能となっています。

 

コンバインドサイクル発電が導入されている発電所
・富津火力発電所1・2号系列(200万kW)

 

ACC発電(1,300℃級)

ACC発電※は、コンバインドサイクル発電をさら

に発展させ、省エネルギー、機動性、信頼性、環境

適合性の飛躍的向上を実現した発電方式です。

ガスタービン入口の燃焼ガス温度をこれまでの1,100℃

級から1,300℃級に高めるなどにより、ACC発電の

熱効率は54.1~57.2%に達します。

 

ACC発電が導入されている発電所
横浜火力発電所7・8号系列(285.4万kW)
千葉火力発電所1・2号系列(288万kW)
品川火力発電所1号系列(144万kW)
富津火力発電所3号系列(152万kW)
鹿島火力発電所7号系列(126万kW)

 

MACC発電(1,500℃級)

MACC発電※はACC発電システムを基本とし、

ガスタービン入口の燃焼ガス温度をさらに高温化した

高効率・大容量の発電方式です。

ガスタービン耐熱材料の開発、ガスタービンの蒸気冷

却などの技術革新により、1,500℃級まで高温化するこ

とで、58.6%の熱効率を実現します。

MACC発電が導入されている発電所
川崎火力発電所1号系列(150万kW)
川崎火力発電所2号系列1軸(50万kW)
富津火力発電所4号系列(152万kW)
千葉火力発電所3号系列(150万kW)

 

 

MACCⅡ発電(1,600℃級)

MACCⅡ発電※は、ガスタービン入口の燃焼ガス温度

を1,600℃級に高めることで、MACC発電の熱効率58.6

%をさらに上回る、世界最高水準の熱効率約61%を実現

します。

MACCⅡ発電が導入されている発電所
川崎火力発電所2号系列2軸(71万kW)

 

 

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大きな火水力発電所はどこにあるの

日本には、電気事業連合会の10の電力会社があり、各地

で火力発電所を運営・管理しています。

火力発電所は建設面積が小さいため、全国各地の河川沿

いや沿岸に分布しています。

 

ホームメイトリサーチ

火力発電所のメリット

石油や石炭などの燃料がわりと安く手に入る。

発電量を調節しやすい

大きな発電機にも小さな発電機にも使える。

電気をたくさん使う工業地帯にも作りやすいので

送電の無駄が少ない。

 

 

火力発電のデメリット

大量の化石燃料を必要とする

円安になると収益が悪化する

地球温暖化の原因である二酸化炭素を多量に排出する

大気汚染の原因となり得る硫黄酸化物や窒素酸化物を排出する

 

 

まとめ

 

石油、石炭、天然ガスなどの化石資源は

近い将来無くなってしまう心配や

地球温暖化の問題は避けられません。

原子力には安全の問題が起きています。

期待される自然エネルギーはまだまだ力

不足です。

これら三つのエネルギーを無駄なく有効に

うまく利用する必要があります。

省エネルギーは重要なエネルギー資源と

いえます。

しかし、我々は化石資源や原子力に頼り切

った暮らしから、自然エネルギーに向かって

いかなくてはなりません。

太陽、風、森、海、これら自然のエネルギー

をたくさん使えるように技術を高めて、

世界に貢献していくことが求められます。

人類が抱えているエネルギー問題、

現在の暮らしを見つめなおして、

未来の暮らしをがんが得てみましょう。

それでは、最後まで読んでくださって

どうもありがとうございました!^^

よろしければシェアやコメント等

してくださると幸いです◎




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