水力発電エネルギーは水を動かすことによって作られます。 ハイドロは、水のためのギリシャ語から来ています。
水力発電は何千年もの間使用されてきた。 古代ローマ人は、水を流すことによって回転車輪であるタービンを、構築しました。 ローマのタービンは電気ではなく、小麦粉やパンを作るために穀物を粉砕するために使用されました。
水車は水力発電エネルギーの別の源を提供します。 産業革命まで一般的であった水車は、通常、適度に流れる川のほとりに位置する大きな車輪です。 水車は、穀物を粉砕したり、木材を切断したり、熱い火を作って鋼を作るなど、多様な活動に電力を供給するエネルギーを生成します。
米国初の水力発電所は、1882年にウィスコンシン州アップルトンのフォックス川に建設された。 この工場は2つの製紙工場と1つの家に電力を供給しました。
水力発電の活用
流れる水からのエネルギーを利用するには、水を制御する必要があります。 大きな貯水池は、通常、人工湖、または貯水池を作成するために川を堰き止めることによって、作成されます。 水はダム内のトンネルを通って運ばれます。
ダムのトンネルを流れる水のエネルギーはタービンを回す原因となる。 タービンは発電機を動かす。 発電機は電気を生産する機械です。
エンジニアは、ダムを通過する水の量を制御します。 この水の流れを制御するために使用されるプロセスは、吸気システムと呼ばれます。 多くのエネルギーが必要とされるとき、タービンへのトンネルのほとんどは開いており、数百万ガロンの水がそれらを通って流れます。 より少ないエネルギーが必要なとき、エンジニアはトンネルのいくつかの閉鎖によって取入口システムを減速する。
洪水時には、吸気システムは流出路によって助けられる。 流出路は、すべてのトンネル、タービン、発電機を迂回して、水がダムの下の川または他の水域に直接流れることを可能にする構造です。 流出路はダムとコミュニティが損傷を受けるのを防ぎます。 長い傾斜路のように見える流出路は、ほとんどの場合空で乾燥しています。
水流から電流へ
大規模で速く流れる河川は、最も水力発電を生産しています。 ワシントン州とオレゴン州の国境の一部を形成するコロンビア川は、大量の水力発電エネルギーを生産する大きな川です。
コロンビア川にある多くのダムの一つであるボンネビルダムには20基のタービンがあり、毎年百万ワット以上の電力を発電している。 何十万もの家庭や企業に電力を供給するのに十分なエネルギーです。
滝の近くの水力発電所も膨大な量のエネルギーを作り出すことができます。 秋のラインの上にクラッシュ水はエネルギーに満ちています。 これの有名な例は、米国とカナダの国境にまたがるナイアガラフォールズの水力発電所です。
ナイアガラフォールズが発電する水力発電エネルギーは、米国ニューヨーク州とカナダのオンタリオ州に分割されている。 ナイアガラの滝の技術者は滝をオフにすることはできませんが、彼らは深刻な摂取量を制限し、滝の上に急いで水の量を制御することができます。
世界最大の水力発電所は、中国の長江にまたがる巨大な三峡ダムである。 それは185メートル（607フィート）の高さとそのベースで115メートル（377フィート）の厚さです。 それは26のタービンを持ち、10億ワット以上の電力を発生させることができます。 三峡ダムは稼働していますが、技術者はまだシステムに取り組んでいます。 彼らはプロジェクトにさらに多くのタービンと発電機を追加しています。
水力発電エネルギーと環境
水力発電は、クリーンで再生可能なエネルギー源である水に依存しています。 再生可能なエネルギー源は、不足しないものです。 再生可能エネルギーは、風、日光、雨、潮、地熱エネルギー（地球内部で生成される熱）のような自然源から来ています。 非再生可能エネルギー源には、石炭、石油、天然ガスが含まれます。
水循環は継続的にリサイクルされているため、水は再生可能です。 水は蒸発し、雲を形成し、地球に雨が降り、再びサイクルを開始します。

ダムによって作成された貯水池は、コミュニティのための大規模で安全なレクリエーションスペースを提供することができます。 ボーターや水上スキーヤーが湖を楽しむことができます。 多くの貯水池には魚も貯蔵されています。 貯水池の周りのエリアは、多くの場合、保護された自然の空間であり、キャンパーやハイカーが自然環境を楽しむことができます。
水をエネルギー源として使用することは、一般的に安全な環境上の選択である。 しかし、その完璧ではありません。 水力発電所にはダムと貯水池が必要です。 これらの人工構造物は、上流で泳ぐことを試みる魚にとって障害となる可能性があります。 ボンネビルダムを含むいくつかのダムは、魚の移動を助けるために魚のはしごを設置しています。 魚の梯子は川およびダムの側面で造られる一連の広いステップである。 はしごは、魚がダムによって完全にブロックされるのではなく、ゆっくりと上流に泳ぐことができます。
ダムは川岸を洪水させ、何千もの生物の湿地の生息地を破壊します。 クレーンやアヒルなどの水鳥は、川岸の湿地の生息地に依存する植物だけでなく、危険にさらされることがよくあります。 発電所を運転することは、貯水池内の水の温度を上昇させることもできる。 ダムの近くの植物達と動物達は、この変化に順応するか、他の場所へ移動しなければなりません。
アメリカのトゥオルムネ川にあるオショーネシー-ダム カリフォルニア州は、環境への影響のために広範な批判を描画する最初の水力発電プロジェクトの一つでした。 1913年に建設されたダムは、ヨセミテ国立公園の一部であるヘッチ・ヘッチ・バレーと呼ばれる地域を浸水させた。 （オショーネシーダムによって作られた湖は、Hetch Hetchy貯水池と呼ばれています。）環境連合は、環境の破壊とそれが提供する生息地を引用して、ダムに反対した。 しかし、発電所はサンフランシスコ周辺の活況を呈している都市部に手頃な価格の水力発電を提供しました。
Hetch Hetchy貯水池はまだ議論の余地のあるプロジェクトです。 多くの人々はOShaughnessyダムが破壊されるべきであり、谷がその本来の生息地に戻ったと信じています。 他の人たちは、このような主要な都市部のエネルギー源を破壊することは、ベイエリアの住民の生活の質を低下させると主張している。
ダムが提供できる水力発電量には限界がある。 最も制限要因は貯蔵所のベッドで造り上げる沈泥である。 このシルトは流れる川によって運ばれますが、ダムによってデルタまたは河口で通常の目的地に到達することはできません。 数百メートルのシルトが貯水池の底に蓄積し、施設内の水の量を減らします。 より少ない水はシステムタービンを流れるためにより少なく強力なエネルギーを意味する。 ほとんどのダムは沈泥の集結、沈泥と呼ばれるプロセスを避けるためにかなりの金額を使わなければならない。 いくつかの発電所は、沈泥のために20年または30年の間しか電気を供給できません。
水力発電と人々
毎日何十億人もの人々が水力発電に依存しています。 それは家、オフィス、工場、病院および学校に動力を与えます。 水力発電エネルギーは、通常、発展途上国が農村部に手頃な価格の電力をもたらすために使用する最初の方法の一つです。
水力発電は、地域社会が利用できる衛生、教育、雇用機会の改善に役立ちます。 例えば、中国とインドは、その開発が急速に成長しているので、過去10年間に数十のダムを建設しました。
米国は、多くの農村部や貧しい地域に電力を供給するために水力発電に依存していた。 この建設のほとんどは1930年代に行われました。 ダムはニューディールの大部分であり、大恐慌の間に人々を働かせ、何百万人ものアメリカ人に電気をもたらした一連の政府プログラムでした。 コロンビア川のボンネビル・ダム、サクラメント川のシャスタ・ダム、コロラド川のフーバー・ダムはニューディールの一部として建設されたダムである。
ニューディールの最も有名な水力発電プロジェクトは、おそらくテネシー-バレー-オーソリティ（TVA）である。 TVAはテネシー川とその支流に沿って一連のダムを建設した。 今日、TVAは米国最大の公共電力会社であり、アラバマ州、ジョージア州、ケンタッキー州、ミシシッピ州、ノースカロライナ州、テネシー州、バージニア州の住民に手頃な価格の電力を提供しています。
しかし、水力発電はしばしば人間のコストで来る。 水力発電プロジェクトに必要な巨大なダムは、谷全体を洪水させる貯水池を作り出します。 ダム建設が始まると、住宅、コミュニティ、町が移転される可能性があります。
エジプトは1960年にナイル川にアスワン-ダム-コンプレックスの建設を開始した。 エンジニアは、Abu Simbelの古代寺院がNasser湖と呼ばれる貯水池によって浸水することに気付きました。 これらのモニュメントは、背の高いいくつかの物語の崖に直接建てられました。 アブシンベル寺院はエジプトの文化遺産の一部であり、主要な観光地です。 モニュメントが浸水するのではなく、エジプト政府は山腹全体を近くの人工の丘に移転しました。 今日、アブシンベルはアスワンダムの上に座っています。
中国の大規模な三峡ダムプロジェクトは、何百万人もの人々に安全で手頃な価格の電力をもたらすでしょう。 それは病院、学校および工場がより長く、より信頼できる時間を働かせるようにします。 それはまた人々が清潔な水を提供することによってより健康な生活様式を維持することを可能にします。 ダムの建設は労働者にも直接利益をもたらした。 百万人の四分の一以上の人々は、プロジェクトでの作業を発見しました。
しかし、このプロジェクトは100万人以上の人々を移住させた。 生活習慣が乱れていました。 多くの家族は、長江のほとりにある農村の町から重慶、31万人の住民との主要な都市部に移転しました。 他の人々は完全に州の外に移転されました。