1 小水力的过去和未来——河川与能源史话——1.1 江户文明的诞生、发展和停滞 1
1.1.1 江户时代的开发 1
1.1.2 江户文明的特征和极限 6
1.1.3 江户时代河川的秩序 8
1.2 近代化与河川·能源 8
1.2.1 向化石能源的近代文明进发 8
1.2.2 战后经济的高度增长 10
1.3 环境的时代 12
1.3.1 日本及世界环境问题的明显化 12
1.3.2 平成河川法的重大修订 12
1.4 面向21世纪的太阳循环能源文明 13
1.4.1 循环的太阳能 14
1.4.2 地表收集的水力能源 15
1.4.3 21世纪文明的王牌——小水力发电 16
引用·参考文献 17
2 水的特性与利用 19
2.1 水是什么 19
2.1.1 水的特殊性质 19
2.1.2 水及水环境与生物 21
2.2 水的循环和陆地水 21
2.2.1 水的大循环 21
2.2.2 水的赋存量和大陆水 24
2.2.3 循环周期和河川水 24
2.3 河川和流域 25
2.3.1 流出和流域 25
2.3.2 河川和流域的形状 26
2.3.3 河川流量和流出率 27
2.4 作为资源的水 28
2.4.1 水资源量和使用量 29
2.4.2 用途 30
2.4.3 水资源的地域性 31
2.5 水力和人类社会 32
2.5.1 多样的水力利用 32
2.5.2 水能的利用 32
2.5.3 日本的水能利用 34
2.5.4 世界的水能利用 35
引用·参考文献 37
3 水能的特征与原理 39
3.1 作为能源的性质 39
3.1.1 可再生能源的生产性 39
3.1.2 稳定性和长时间运行 41
3.2 水力的开发潜能 41
3.2.1 降水量及其潜能 41
3.2.2 可能开发地点的分类和特征 43
3.3 水能的原理 44
3.3.1 水的力量 44
3.3.2 功率和能量 45
3.3.3 有效落差 46
3.3.4 水轮机的功率及发电功率 47
引用·参考文献 47
4 水轮机的知识与设计 49
4.1 水轮机的历史 49
4.2 水轮机的原理 52
4.2.1 反击式水轮机的原理 52
4.2.2 冲击式水轮机的原理 53
4.2.3 有效落差 55
4.3 水轮机的分类和特性 56
4.3.1 水轮机的分类 56
4.3.2 水轮机的特性 59
4.4 水轮机的设计和制造 61
4.4.1 水力设计 62
4.4.2 结构设计 64
4.4.3 水轮机的制造 65
引用·参考文献 66
5 水力发电机与输配电 67
5.1 水轮机的旋转速度与控制 67
5.1.1 合适的旋转速度 67
5.1.2 旋转控制和负荷遮断 69
5.2 水轮机的附属装置 71
5.2.1 进水阀 71
5.2.2 动力传递装置 72
5.3 发电机 73
5.3.1 同步发电机 74
5.3.2 感应发电机 75
5.3.3 其他发电机 76
5.4 水轮发电机组的控制 77
5.4.1 自动运行控制 78
5.4.2 调整控制 78
5.5 输配电·并网 80
5.5.1 运用形式 80
5.5.2 系统并网技术要件手册 81
引用·参考文献 85
6 开发地点与土木设备 87
6.1 发电方式的概述 87
6.1.1 引水式发电方式 87
6.1.2 直接安装式发电方式 89
6.1.3 减压设备替代式发电方式 90
6.1.4 其他发电方式 91
6.2 开发地点 92
6.2.1 水的利用形态和地点发掘 92
6.2.2 地点选定与布局 94
6.3 土木设备 96
6.3.1 取水设备 96
6.3.2 导水设备 102
6.3.3 发电站 107
6.3.4 放水设备 108
引用·参考文献 108
7 小水力发电的计划与评价 109
7.1 构想阶段 109
7.1.1 引进构想和基本姿态 109
7.1.2 构想的构成 112
7.2 可能开发量 115
7.2.1 流量等数据 115
7.2.2 发电量的计算 116
7.3 水轮机的选定 117
7.3.1 基本原则 117
7.3.2 各类型的适应性 117
7.4 输配电和发电规模 122
7.4.1 输配电计划 122
7.4.2 发电量与需求计划 123
7.5 灾害考虑 125
7.5.1 暴雨·洪水 125
7.5.2 地震 126
7.5.3 暴风雪及滑坡 127
7.6 环境影响探讨 127
7.6.1 对环境的影响 127
7.6.2 正常流量探讨 128
7.7 经济性探讨 129
7.7.1 工程费用计算 129
7.7.2 运营费用的计算 130
7.7.3 经济性评价 131
引用·参考文献 136
8 法律·制度和社会体系 137
8.1 关联法规 137
8.1.1 河川法 137
8.1.2 电气事业法 140
8.1.3 其他法令 142
8.2 电力自由化与绿色电力 144
8.2.1 “推”与“拉” 144
8.2.2 电力交易的特殊性和绿色电力 144
8.2.3 绿色电力买卖制度的概念化 144
8.2.4 水力发电的绿色意义 149
8.3 小水力与社会系统 150
8.3.1 能源利用的负面影响和地域思考的意义 150
8.3.2 地域资源的活用 150
8.3.3 微型电网 151
8.3.4 虚拟效用 151
8.3.5 赋予开放义务和品质保证规则建设 152
8.4 “新能源”定义的重新认识和小水力发电 152
引用·参考文献 153
9 小水力发电流程 155
9.1 引言 155
9.1.1 明确目的 155
9.1.2 小水力的特征 156
9.2 小水力的基础与开发计划 156
9.2.1 小水力能源的基础知识 156
9.2.2 开发地点 157
9.2.3 配置等的探讨 157
9.2.4 流量等数据 158
9.3 水力发电机的种类 160
9.4 小水力发电的相关法律制度和手续 161
9.4.1 水权 161
9.4.2 开工前的手续 161
9.5 支援、补助金等制度 162
9.5.1 调查事业 163
9.5.2 小水力发电引进事业 163
9.6 经济性探讨 164
9.6.1 经济核算性的评价方式 164
9.6.2 出售电力价格 164
10 各种各样的小水力发电 167
10.1 OREN小屋发电站 167
10.2 利平茶屋水力发电站 169
10.3 富士施乐公司 171
10.4 庄和水力发电站 173
10.5 百村第1发电站、第2发电站 174
10.6 江崎发电站 176
10.7 清和水力发电站 178
10.8 幸田制作所工业用水排水小水力发电站 180
10.9 都留市家中川小水力市民发电站 182
10.10 岚山保胜会水力发电站 183
10.11 大内山简易水道唐古净水厂发电站 185