電気はこうして生み出される!発電の方法と仕組みについて

電気はこうして生み出される

こんちには、今回は電気がどのように作られているのかをご紹介していきいたいと思います。

みなさん発電所で電気が作られていることについてはご存知かと思いますが、実際にどのような仕組みで電気が作られているのかを知らない方がほとんどかと思います。

今回の記事を読んでいただいて、電気ができる仕組みや発電の種類などをお話していければと思います。

電気に携わるものとしては、最低限の電気の知識については知っておいて損はないですので、しっかり覚えておくと良いでしょう。

発電はどのようにして起こるのか

電気ができる仕組みについては、中学校などでも習うのですが、しっかりと覚えている人は少ないのではないでしょうか。

基本的なこととしては、コイルの中に磁石を通すと電流が流れるという仕組み、すなわち電磁誘導を利用することで電気は発生します。

つまり、作ったコイルの中でたくさん磁石を動かせばたくさんの電気を作り出せるのです。

この磁石とコイルの関係性を利用して発電もできますが、逆に電気を使用すれば動力を生み出すこともできるのです。

これを発動機やモーターなどといいます。

発電機と発動機は反対の動きをしているものですので、発電機とは発動機を逆に別の力を加えて回して上げるもののことを言います。

この回す力をどうやって生み出すかによっては発電方法が変わってくるのです。

エネルギーを利用してタービンを回し、その回転を利用して発電する仕組みになっています。

発電の種類は主に次の5つが挙げられます。

  • 火力発電
  • 水力発電
  • 原子力発電
  • 太陽光発電
  • 風力発電

それではそれぞれについてお話していきましょう。

火力発電とは

火力発電は名前の通り火による熱エネルギーを使って大量の蒸気を発生させ、その蒸気の圧力でタービンを回すことで電気を生み出す方法になります。

燃やす燃料は主に石油、石炭、天然ガスなどの化石燃料となっています。

日本の8割は火力発電でまかなわれています。

火力の良いところは、必要なときに燃料をいれればいいだけなので、調整がしやすいところにあります。

逆に悪いところは、当然ながら燃料を燃やしていますので、環境には非常に悪い発電となっています。

水力発電とは

水力発電は水が高いところから低いところへ流れるのを利用して、水車を設置してその動力を電気に変える発電方法です。

ただの川ではあまり効率が良くないことや、調整が難しいため主な水力発電というとダムの放流を利用したものになります。

水力の良いところは設備さえできれば、燃料は必要ないのでランニングコストが設備のメンテナンスのみというところです。

逆に悪いところは、落差を作るためにダムを作るのですが、山間部で作らなくてはならないというところにあります。

また、ダムは大量の水を貯水しますので、重さで地盤に影響を与えることもあります。

火力とは違った意味で、環境に影響が出ることがあるのです。

原子力発電とは

原子力発電は原子炉で核燃料を使用して大量の熱を生み出し、その熱を利用して水蒸気を発生させてタービンを回す仕組みになっています。

熱を生み出す方法が違うだけで発電の仕組みは火力と同じですね。

東日本大震災で日本の原子力発電所は廃止の動きが強くなりましたが、核燃料の処理の方法さえきちんと定まっていれば低コストで環境への影響も少ないとても良い発電方法でした。

昔の日本では原子力発電を推進して作っていたのですが、実はこの核燃料の処分については、将来的にはいずれ処理方法ができるだろうという責任を未来に投げる形で進めた原子力発電だったのです。

結果として、処理方法は今でも確立しておらず、残された燃料が今も保管されているままなのです。

そのため、原子力については今後はなくなる発電方法と言えるでしょう。

太陽光発電とは

ここまでの発電方法が従来よく使われてきたものになります。

でも自然に与える影響も考慮する必要から新しいエネルギーを使用することを推進しています。

いわゆる再生可能エネルギーと呼ばれるものですね。

その代表格が皆さんよく知る太陽光発電になります。

太陽光発電の良いところは発電に必要なものが太陽光ですので、なくなる心配がないというところにあります。

太陽光が当たる場所であれば、設置すれば発電ができるので各家庭などでも利用されていますね。

逆に太陽光の悪いところと言えば、天候に左右されることやパネルの汚れ、雪など発電を妨げるものが多くものすごく不安定な発電方法であるというところですね。

風力発電とは

風力発電は風の力でタービンを回す発電方法で、こちらも再生可能エネルギーですので環境に優しくできています。

風力の良いところは、太陽光と違い、間でも発電ができるところにあります。

逆に悪いところは、やはり不安定というところにあります。

また、大型の設備が必要で風のよく吹く場所といった限定がありますので、一般的に普及させることが難しいのもデメリットですね。

まとめ

電力については、時代や国によって様々な方法が採用されています。

世界の情勢や局面などで流行りは変わってきますが、生活に必要な電気ですので新しい技術には期待したいところですね。

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