発電プラントとは？施工管理についても詳しく解説

2024年07月18日
発電・エネルギー

発電プラントはエネルギーを供給するための重要な施設であり、プラント事業においては施工管理も重要な業務の一つです。適切な管理がなされることで、発電プラントの効率性や安全性が確保され、企業運営に大きな利点をもたらします。

本記事では、発電プラントの概要から種類、そして施工管理における基本的な知識についても解説します。

1. 発電プラントの概要

発電プラントは、エネルギー源を用いて電力を生成する施設です。一般的には、大規模なエネルギー供給を担当し、国や地域の電力需要を支えています。基本的には大手の電力会社が国や地域への電力供給を行っていますが、その元となる発電プラントの設置、施工管理には中小企業も含め多くの会社が関わっています。

発電プラントの現状

発電の現場は、技術の進歩と共に大きく変貌しています。近年では、日本の発電プラントは多様なエネルギー源を活用し、効率的な電力供給を実現しています。特に再生可能エネルギーの導入が進む中、既存の火力発電所の効率化やリニューアルも重要な課題となっています。未来の低炭素社会を見据えた技術革新が続く中、発電プラントの効率と環境負荷のバランスが今現在求められています。

出典：富士電機『富士電機レポート2021』(2024/06/01)

発電プラントの歴史

発電技術の歴史は19世紀から始まりました。明治時代、日本は西洋技術を積極的に取り入れ、電力産業の基盤を築きました。大正時代には、水力発電が主要なエネルギー源として広まると共に、都市部への電力供給網の整備が進みました。資源エネルギー庁の歴史資料によれば、この時期の技術革新は今の電力供給システムの基礎を築きました。高度経済成長期には、エネルギー需要の急増に対応するために、火力発電や原子力発電など新たな発電方法が導入されました。現在はこの急速な産業化による自然や生態系への影響などを考慮し、持続可能な社会の実現のために発電プラントも少しずつ変化しつつあります。

出典：資源エネルギー庁『【日本のエネルギー、150年の歴史②】国の屋台骨として、エネルギー産業は国家の管理下』(2018/05/17)

2. 発電プラントの種類

一口に発電プラントと言っても、発電方法によってたくさんの種類のプラントがあります。それぞれのエネルギー源や発電方法によって、発電の効率や環境への負荷など様々なメリット・デメリットが存在します。どの発電プラントが良いかを決めるのは難しく、各々をバランス良く使用することが重要です。本記事では一般的な発電プラントの種類について解説していきます。

出典：資源エネルギー庁『再エネと安定供給〜求められる「発電を続ける力」(2019/08/27)

原子力発電

原子力発電はウランなどの核燃料を利用し、核分裂による膨大なエネルギーを電力に変換します。安定した大量の電力供給が可能で、発電コストも比較的低いのが特徴です。しかし、事故時の影響が大きく、放射性廃棄物の処理が課題となっています。規制と技術の厳格な管理が求められる発電方法です。

出典：資源エネルギー庁『各電源の諸元一覧（案）』

火力発電

火力発電は石油、石炭、天然ガスなどの化石燃料を燃焼させて発電します。技術が成熟しており、建設と運用のコストは比較的低いです。しかし、二酸化炭素排出量が多く、地球温暖化への影響が大きいため、環境負荷を低減する技術の導入が求められています。

出典：資源エネルギー庁『各電源の諸元一覧（案）』

風力発電

風力発電は風の力を利用してタービンを回し、発電します。再生可能エネルギーの代表的な手段の一つで、環境への負荷が少ないのが魅力です。一方で、風況に依存するため発電量の予測が困難であり、適地選定や環境影響評価が重要です。

出典：資源エネルギー庁『各電源の諸元一覧（案）』

水力発電

水力発電は、河川の流れやダムの水を利用してタービンを回し、発電します。歴史的に最も古い発電方式の一つで、安定した供給が可能です。しかし、ダム建設による環境への影響や、生態系への配慮が求められます。

出典：資源エネルギー庁『各電源の諸元一覧（案）』

太陽光発電

太陽光発電は太陽の光を直接電気に変換する方法です。環境への影響が少なく、再生可能エネルギーの中でも成長が著しい分野です。ただし、気象条件に左右されやすく、効率の向上とコスト削減が課題となっています。また、太陽光パネルは山を削って設置することも多いため、土砂災害時の対策、環境負荷の低減が求められています。

出典：資源エネルギー庁『各電源の諸元一覧（案）』