1。水の流れと摩擦:
* パイプとタービンの摩擦: パイプとタービンを通る水は摩擦を経験し、熱を発生させ、発電に利用できるエネルギーを減らします。
* 頭の損失: 水がシステムを流れると、摩擦により圧力が失われ、頭が減少します(垂直距離の水が降ります)。この減少した頭は、ポテンシャルエネルギーを減らします。
* 非理想的な流れ: 水は常に完全にまっすぐに流れるとは限りません。 乱流と渦は損失を生み出します。
2。タービン効率:
* 機械的効率: 水の運動エネルギーを機械的エネルギーに変換するのに完全に効率的なタービンはありません。タービン内の機械的摩擦と非効率性のために、ある程度のエネルギーが失われます。
* 油圧効率: タービンの形状と設計は、水のエネルギーをどれだけうまく捉えているかに影響します。 水がタービンブレードに対して最適に向けられていない場合、損失が発生します。
3。ジェネレーターの効率:
* 電気効率: 発電機は機械エネルギーを電気エネルギーに変換しますが、このプロセスは100%効率的ではありません。 発電機内の熱として、ある程度のエネルギーが失われます。
4。トランスミッション損失:
* ワイヤの抵抗: 伝送ラインを流れる電気は抵抗を経験し、熱としていくらかのエネルギーを失います。 長い距離がこれらの損失を増加させます。
5。その他の要因:
* 蒸発: 一部の水は、発電に使用する前に貯水池から蒸発します。
* 漏れ: 水は亀裂やその他の欠陥を介してシステムから漏れ、発電に利用可能な量を減らすことがあります。
* 堆積: 時間が経つにつれて、堆積物は貯水池に蓄積し、その能力を低下させ、水の流れに影響を与えます。
全体的な効率:
水力発電所の全体的な効率は、設計、年齢、および動作条件によって異なります。 典型的な効率は、 70%から90%の範囲です 、つまり、水のポテンシャルエネルギーの70〜90%のみが電気に変換されます。
エネルギー損失の最小化:
水力発電の設計者とオペレーターは、さまざまな方法でエネルギー損失を最小限に抑えるように常に努力しています。
* タービン設計の最適化: 高度なタービンの設計と材料は、油圧および機械的効率を改善するのに役立ちます。
* パイプと機器の維持: 定期的なメンテナンスと修理は、摩擦と漏れを減らすのに役立ちます。
* 透過距離の削減: 消費者の近くに発電所を配置すると、送信の損失が最小限に抑えられます。
* スマートグリッドテクノロジーの利用: スマートグリッドは、パワーフローをより効率的に管理し、損失を最小限に抑えるのに役立ちます。