波力発電の仕組み:発電方法をわかりやすく解説!

波力発電の仕組み

波力発電は波の上下運動や押し引きの力を利用して装置を動かす仕組みである。装置の動きがタービンや油圧装置を回転させ、その力で発電機を回す。こうして海の動きが電気へと変わる。

波力発電の仕組み:発電方法をわかりやすく解説!

海の波って、ただゆらゆら動いているだけに見えますよね。
でも実は、その動きの中には電気を生み出すヒントがぎゅっと詰まっています。


波力発電は、波の上下運動や押し引きの力を利用して電気をつくる発電方法です。
燃料を燃やすわけではなく、ダムで水をせき止めるわけでもありません。
自然の動きをそのまま使う、ちょっとユニークなしくみなんです。



波の上下運動を電気に変えるしくみ

まず知っておきたいのは、波が上下に動くということ。
波は海面が上がったり下がったりしながら、エネルギーを運んでいます。


この上下運動を装置で受け止めると、装置もいっしょに動きます。
そしてその動きが、内部の棒や歯車を通して回転の力に変えられます。
つまりここでは、波の運動エネルギー機械の運動エネルギーへと変わっているのです。


ただし、波の動きはいつも同じではありません。
大きい日もあれば小さい日もあります。
だからこそ、どんな波でもできるだけ効率よく受け止められる設計が大切になります。


波力発電は、波の上下運動を回転の力へと変えるところから始まります


まずは波の動きをムダなく機械の動きに変えることが第一ステップです!


空気の流れや浮きの動きを利用する方法

波力発電にはいくつかの方法があります。
代表的なのが、空気の流れを使う方法と、浮きの動きを使う方法です。


空気を使うタイプでは、波が押し寄せると箱の中の空気が押し出され、引くときには空気が吸い込まれます。
その空気の流れでタービンを回すしくみです。
これは振動水柱型(OWC)と呼ばれています。


一方、浮きの動きを使うタイプでは、海に浮かべた装置が波に合わせて上下します。
その動きを直接、回転運動に変えます。
どちらも「波の動きを別の動きに変える」という点では同じです。


波の力をどう受け止めるかによって、発電の方法が変わります


空気や浮きの動きを利用することで、波のエネルギーをうまく取り出しています!


タービンと発電機で電気をつくる流れ

そして最後に登場するのが、タービン発電機です。


波や空気の動きによってタービンが回ると、その回転が発電機に伝わります。
発電機の中では、磁石とコイルが回ることで電磁誘導が起こり、電気が生まれます。
ここでようやく、私たちが使える電気が完成するのです。


つまり流れとしては、波の動き → 機械の動き → 回転 → 電気、という順番。
このエネルギーのバトンリレーが、波力発電の正体です。


タービンの回転が、最終的に電気エネルギーへと変わります


波の力は、タービンと発電機を通して電気へと姿を変えます!


 


波力発電の仕組みは、波の上下運動を受け止め、回転の力に変え、それを発電機で電気へと変換する流れです。
空気の流れを使う方法や浮きの動きを使う方法など、いくつかの発電方式がありますが、どれも自然の動きをうまく活かすという点では共通しています。
海の波が電気に変わるまでの流れを知ると、海の景色が少し違って見えてきますよね。