水力発電について
【問題】
最大出力10000kW,最大使用水量15m^3/s,有効貯水量218000m^3の貯水池を有する水力発電所がある。
河川流量が6m^3/sで一定の日に、調整値を活用して図のような発電を行った。
出力Pは何[kW]か。正しい値を次のうちから選べ。ただし、出力は使用水量に比例するものとし、
また調整池は、時刻t1において満水となり、時刻t2において最低水位になるものとする。
【解答・解説】
出力と使用水量は比例しているので、Pm=10000kWに対応するQp=15m^3/sとなる。
10000:15=P:Q
(1)Q=1.5×10^-3P・・・(1)となる。
(2)図を書きなしてみると、図の斜線の部分が有効貯水量に等しい。V=3600{(Q-Qa)×4+(Qp-Qa)×4}
題意より、Qa=6m^3/s,Qp=15m^3/s,V=218000m^3を代入。
218000=3600×4{(Q-6)+(15-6)}
Q≒12.13m^3/s,式(1)より
P=Q/(1.5×10^-3)=12.13/(1.5×10^-3)≒8087kW
とあるのですが、なぜQaが6m^3/sになるのでしょうか?
そもそも「有効貯水量」とはどういうことなのでしょうか?
t1の時刻において満水になってるわけで、もしそれが有効貯水量なら
その時点で最大出力ができるわけですよね?
「調整池」「河川流量」「有効貯水量」
がキーポイントになりそうな気がするのですが、
それぞれ違いも含めて、この問題の解説をお願い致します。
左が問題の図で、右が解説の図です。
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