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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