法規施設管理水力・太陽光発電の電力量計算★★☆☆☆
流込式水力発電所の発電電力量と設備利用率
概要
流込式水力発電所の年間発電電力量と設備利用率の計算方法を扱う。流量持続曲線の面積を積分して年間発電電力量を求め、それを定格出力×8760時間で除して設備利用率を算出する。渇水量を基準に最大使用水量を決定する手順も重要。
📖用語
有効落差：水力発電で実際に利用できる落差。総落差から損失水頭（管路摩擦・渦流損失等）を差し引いた値
設備利用率：発電設備が定格出力でフル稼働した場合の年間最大可能発電電力量に対する実際の年間発電電力量の比率
渇水量：1年のうち355日は確保できる流量。水力発電所の設計基準となる最低流量
流量持続曲線：横軸に年間日数，縦軸に流量を取り，流量の大きい順に並べたグラフ。各日数に対応する流量を読み取ることができる
📐基本公式：水力発電の出力
P = ρgQHη [W]
•ρ：水の密度 [kg/m3]
•g：重力加速度 [m/s2]
•Q：使用水量 [m3/s]
•H：有効落差 [m]
•η：総合効率
年間発電電力量の計算
流量持続曲線から各期間の流量と時間を積分して求める。
グラフが直線的に変化する区間は台形・三角形の面積として計算する。
📐基本公式：設備利用率
設備利用率[%] = 年間実発電電力量定格出力 × 8760時間 × 100
•8760時間 = 365日 × 24時間（1年間の総時間）
•分母は「定格出力でフル稼働した場合の年間最大発電電力量」を意味する
渇水量とは
1年のうち355日は確保できる流量。水力発電所の設計基準となる最低流量。
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