ガスタービンコンバインドサイクル発電(排熱回収方式)は,ガスタービン(ブレイトンサイクル)で発電した後の高温排ガスを排熱回収ボイラで回収し,蒸気タービン(ランキンサイクル)でさらに発電する方式である。
令和6年度 上期 第三種電気主任技術者 電力 問3
一般的な排熱回収方式のガスタービンコンバインドサイクル発電を,同一出力の汽力発電と比較した記述として,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
展開閉じる
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
詳細Layer 2展開閉じる
同一出力の汽力(蒸気タービンのみ)発電と比較すると,(1)(2)(3)(5)の記述はいずれも一般的に正しい特徴であり,誤っているのは(4)である。ガスタービンは吸気した空気を圧縮して燃焼させるため,外気温が上昇すると空気密度が低下し,圧縮機に吸い込まれる空気質量流量が減少する。これにより燃焼ガス量・タービン出力が低下し,ガスタービン単体および,それを含むコンバインドサイクル全体の最大出力は外気温の影響を強く受ける(夏季に出力が低下する)。一方,汽力発電はボイラでの燃焼・蒸気発生が主体であり,外気温による出力変動は相対的に小さい。したがって「外気温の最大出力に与える影響が小さい」という記述は誤りであり,正しくは「影響が大きい」である。
各選択肢の解説
- (1)
コンバインドサイクル発電の方が,始動・停止時間が短い。
正しい。ガスタービンは短時間で起動でき、同一出力の汽力発電より蒸気系統が小容量で保有熱量も小さいため、一般に始動・停止時間が短い。
- (2)
コンバインドサイクル発電の方が,負荷変化に対する追従性が高い。
正しい。ガスタービン部分は燃料流量の調整により出力を素早く変化させられるため,コンバインドサイクル全体としての負荷変化への追従性(負荷応答性)は,蒸気系統のみで出力を制御する汽力発電より高い。
- (3)
コンバインドサイクル発電の方が,熱効率が高い。
正しい。コンバインドサイクルはガスタービン(高温域で仕事をするブレイトンサイクル)と蒸気タービン(低温域で仕事をするランキンサイクル)を組み合わせ,ガスタービンの排熱を蒸気発生に再利用することで,単独の汽力発電(ランキンサイクルのみ)よりも高い熱効率を実現する。
- (4)
コンバインドサイクル発電の方が,外気温の最大出力に与える影響が小さい。
誤り(正答)。ガスタービンは吸込み空気密度が外気温に依存するため,外気温が高いほど空気質量流量が減少し出力が低下する。この影響がガスタービン部分の出力に直接現れるコンバインドサイクル発電は,燃焼が主体でこの制約を受けにくい汽力発電よりも外気温変化による最大出力への影響が大きい。よって「影響が小さい」は誤り。
- (5)
コンバインドサイクル発電の方が,温排水量が少ない。
正しい。同一出力では、蒸気タービンが受け持つ出力は全体の一部にとどまり、復水器で捨てる熱量が汽力発電より小さいため、冷却水として放出する温排水量も少なくなる。ガスタービンの排熱の一部は排ガスとして煙突から出る。
分野「電力」の学習ポイント
この問題の理解を「分野全体の力」に広げるための足がかり
- 何が問われるか
- 本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
- 学習の進め方
- 正解/誤答の選択肢ごとに「なぜ正しい / なぜ違うのか」を1行ずつ言語化すると定着する。
- 関連キーワード
- 電力
この問題を AI と深掘りする
用語解説・選択肢分析・類題生成をその場で対話。クイズモードでは解答→解説がゼロ遷移。
関連する問題
電力 の他の問題
- 第三種電気主任技術者令和6年度 上期 電力 問1水力発電所に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- 第三種電気主任技術者令和6年度 上期 電力 問2総落差200m、ポンプ水車・発電電動機1台よりなる揚水発電所がある。揚水時・発電時共に流量は100 m³/s、損失水頭は揚水・発電共に総落差の2.5%、ポンプ効率・水車効率共に85%、発電効率・電動機効率共に98%とし、損失水頭及び上記4種の効率は、揚程、落差、出力、入力の変化に…
- 第三種電気主任技術者令和6年度 上期 電力 問41 gのウラン235が核分裂し,0.09 %の質量欠損が生じたとき,発生するエネルギーを石炭に換算した値[kg]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし,石炭の発熱量を25 000 kJ/kgとする。
- 第三種電気主任技術者令和6年度 上期 電力 問5燃料電池の原理と特徴に関する記述として,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- 第三種電気主任技術者令和6年度 上期 電力 問6次の文章は、ガス絶縁開閉装置(GIS)に関する記述である。 ガス絶縁開閉装置(GIS)は、金属容器に遮断器、断路器、母線などを収納し、絶縁耐力及び消弧能力の優れた (ア) を充填したもので、充電部を支持するスペーサなどの絶縁物には、主に (イ) が用いられる。また、気中絶縁の設…
他試験の同テーマ問題
トピック「電力」を扱う他試験区分の過去問
- 第二種電気主任技術者令和8年度 一次試験 電力 問1(1)次の文章は,火力発電所からのCO₂排出に関する記述である。文中の[ ]に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。 火力発電設備の熱効率を適正に維持することは,燃料消費量を低減し,CO₂排出量の抑制につながるため,大変重要である。例えば,汽力発電のボイラを運転するときには,…
- 第二種電気主任技術者令和8年度 一次試験 電力 問1(2)次の文章は,火力発電所からのCO₂排出に関する記述である。文中の[ ]に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。 火力発電設備の熱効率を適正に維持することは,燃料消費量を低減し,CO₂排出量の抑制につながるため,大変重要である。例えば,汽力発電のボイラを運転するときには,…
- 第二種電気主任技術者令和8年度 一次試験 電力 問1(3)次の文章は,火力発電所からのCO₂排出に関する記述である。文中の[ ]に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。 火力発電設備の熱効率を適正に維持することは,燃料消費量を低減し,CO₂排出量の抑制につながるため,大変重要である。例えば,汽力発電のボイラを運転するときには,…
- 第二種電気主任技術者令和8年度 一次試験 電力 問1(4)次の文章は,火力発電所からのCO₂排出に関する記述である。文中の[ ]に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。 火力発電設備の熱効率を適正に維持することは,燃料消費量を低減し,CO₂排出量の抑制につながるため,大変重要である。例えば,汽力発電のボイラを運転するときには,…
- 第二種電気主任技術者令和8年度 一次試験 電力 問1(5)次の文章は,火力発電所からのCO₂排出に関する記述である。文中の[ ]に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。 火力発電設備の熱効率を適正に維持することは,燃料消費量を低減し,CO₂排出量の抑制につながるため,大変重要である。例えば,汽力発電のボイラを運転するときには,…
他年度の「電力」問題
第三種電気主任技術者 の同じ分野を年度をまたいで演習する
第三種電気主任技術者 の学習ガイド
モバイル片手演習でIPA試験の隙間時間を稼ぐ|通勤・昼休み・待ち時間の活用
IPA試験対策をモバイル片手で進めるための具体的な工夫を解説。通勤電車・昼休み・待ち時間で 1 日 30 分を稼ぐためのアプリ設定・演習ルーティンを紹介します。
過去問の誤答ふりかえり3ステップ|浅い見直しで時間を捨てないために
過去問演習で誤答した時に『なぜ間違えたか』を 3 ステップで構造化して見直す手順を解説。原因分類・対策メモ・類題演習で、同じミスを 2 回しない学習設計を紹介します。
過去問演習を分散学習で最適化する|エビングハウスとライトナーシステムの実践
分散学習(spaced repetition)の理論を、IPA過去問演習に落とし込む実践手順を解説。ライトナーシステムの活用、復習タイミングの設計、過去問AIでの自動化方法を紹介します。
AI学習ツールと予備校・通信講座の使い分け|IPA試験の最適な組み合わせ
IPA試験対策はAIツール一択ではなく、予備校・通信講座との使い分けが鍵。それぞれの強み・弱みと、組み合わせるべき学習者のタイプ別パターンを解説します。