第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和5年度（2023年）下期
問37 (電力 問15（a）)

◆水力発電所の発電電力量を求めます

水力発電の発電量を求める公式から

P_W＝9.8QHη

＝9.8✕20✕193✕0.85

≒32150[kW·h]

◆年間設備利用率を考慮した発電量を求めます

W_W＝P_W✕24✕365✕α

＝32150✕24✕365✕0.6

≒169[GW·h]

※P_Wは1時間あたりの発電量なので、24時間と365日をかけることで

年間の発電量を求めています。

従って、最も近い選択肢は170[GW·h]となります。

1. 発電出力の計算をします。

水力発電の発電出力P[kW]は、次の式で求めることができます。

P = ρ×g×Q×H×η_T×η_G … (1)

・P：発電出力[kW]

・ρ：水の密度(=1000kg/m³)

・g：重力加速度(=9.8m/s²)

・Q：使用水量[m³/s]

・H：有効落差[m] (総落差-損失水頭)

・η_T：水車効率

・η_G：発電機効率

問題文より、

・Q = 20m³/s

・H = 200m - 7m = 193m

・ηT×ηG = 85% = 0.85

これを(1)式に代入して計算すると、

P = 1000 × 9.8 × 20 × 193 × 0.85
= 32153.8[kW]　となります。

2. 年間発電電力量の計算をします。

年間発電電力量E[kW・h]は、次の式で求めます。

E = P × u × T … (2)

・E：年間発電電力量[kW・h]

・u：年間設備利用率(=60% = 0.6)

・T：年間の総時間(=365日×24時間 = 8760時間)

(1)式の結果P= 32153.8kW を(2)式に代入すると、

E = 32153.8 × 0.6 × 8760
= 169000372.8[kW・h]
= 169000[MWh]
= 169.0[GW・h]

正解は170GW・hです。