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38 (電力 問15（b）)

◆負荷率を考慮した需要端の年平均需要電力を求めます

P_a＝P_m✕0.6

＝100✕10³✕0.6

＝60✕10³[kW]

W_L＝P_a✕24✕365

＝5.256✕10⁸[kW·h]

◆汽力発電所が分担する発電電力量を求めます

W_S＝W_L−W_W

＝5.256✕10⁸−1.69✕10⁸

＝3.566✕10⁸[kW·h]

◆汽力発電所が分担する発電電力量を熱量換算し、出力熱量を求めます

1[kW·h]＝3600[kJ]の定義より、

Q_o＝3600✕W_S

＝3600✕3.566✕10⁸

≒1.284✕10¹²[kJ]

◆汽力発電所の入力熱量を求めます

Q_i＝Q_o/0.4

＝1.284✕10¹²[kJ]

◆重油の使用量を求めます

B＝Q_i/H

＝3.210✕10¹²/39100

≒8.21✕10⁷[L]

＝82100[kL]

従って、選択肢は82000[kL]となります。

1. 必要な年間電力量の計算をします。

まず、需要端に供給する年間電力量E_需要を求めます。
最大電力が100MW、年間負荷率が60％なので、総稼働時間Tを考慮して次のように計算します。

E_需要＝P×u×T
E_需要＝100×0.6×8760
E_需要＝525600MW・h
E_需要＝525.6GW・h　

2. 火力発電所で必要な年間発電電力量の計算をします。

火力発電所で供給する年間発電電力量E_火力は、水力発電所の供給分を差し引いた値になります。
水力発電所の年間発電電力量E_水力は、(a)の計算結果より169.0GW・hです。

E_火力＝E_需要－E_水力
E_火力＝525.6－169.0
E_火力＝356.6GW・h　

3. 火力発電所の入力エネルギー計算をします。

火力発電所の発電端効率は40％（η＝0.4）なので、

火力発電所で必要な入力エネルギーE_入力を求めます。

E_火力＝E_入力×η
E_入力＝356.6÷0.4
E_入力＝891.5GW・h　

4. 熱エネルギーの単位換算をします。

E_入力の単位は [GW・h] ですが、これを[J]に変換します。
1W・s＝1Jであり、1W・h＝3600Jなので、次のように変換します。

E_入力＝891.5×3600
E_入力＝3209400GJ

5. 重油の年間消費量計算をします。

重油の発熱量は39100kJ/Lなので、年間の燃料消費量を求めます。

(重油の消費量)＝E_入力÷(重油の発熱量)
(重油の消費量)＝(3209400×10⁶)÷39100
(重油の消費量)＝8.208×10⁷L
(重油の消費量)＝8.2×10⁴kL

よって、正解は82000となります。