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第三種電気主任技術者令和7年度 上期法規問 11(b)

令和7年度 上期 第三種電気主任技術者 法規 問11(b)

難度標準

有効落差90 m,最大使用水量が渇水量(1年のうち355日は確保できる水量)の2倍,水車及び発電機の総合効率80 %の流込式水力発電所がある。この発電所が利用している河川の流量Q [m³/s] が図のような年間流量曲線(日数dが90日以上の部分は,Q = −0.05d + 25.5 で表される。)であるとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし,水の密度を1 000 kg/m³,重力加速度を9.8 m/s² とする。

(b) この発電所の設備利用率 [%] として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

問11の図表1

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

設備利用率 = 年間発電電力量 ÷(最大出力 × 8 760 h)

詳細Layer 2
展開

① 最大出力(最大使用水量 15.5 m³/s のとき)

Pmax = 9.8 × 15.5 × 90 × 0.8 = 10 936.8 kW

補足Layer 3
展開

② 最大出力で1年間発電した場合の電力量

10 936.8 × 8 760 ≈ 9.581 × 10⁷ kW·h ≈ 95.81 GW·h

③ 年間可能発電電力量((a)の結果)

W ≈ 84.28 GW·h

(渇水量 7.75 m³/s,最大使用水量 15.5 m³/s,d = 200 日で河川流量が最大使用水量と等しくなることから,年間使用水量は 15.5 × 200 + (15.5 + 7.25) / 2 × 165 = 4 976.875 m³/s·日)

④ 設備利用率

84.28 / 95.81 ≈ 0.880 → 88.0 %

落差と効率が一定なので,水量の比でも同じ結果になる:

4 976.875 / (15.5 × 365) = 4 976.875 / 5 657.5 ≈ 0.880

よって正答は(5)。

各選択肢の解説

(1)

50.0

誤り。50.0 % は渇水量と最大使用水量の比 7.75 / 15.5 に等しく,渇水量で1年中発電した場合の利用率にあたる。実際には d ≤ 200 の期間は最大使用水量で運転できるため,設備利用率はこれより高い。

(2)

63.0

誤り。200〜365日の流量は最小でも d = 365 の 7.25 m³/s なので,年間使用水量は少なくとも 15.5 × 200 + 7.25 × 165 = 4 296.25 m³/s·日 あり,設備利用率は 4 296.25 / 5 657.5 ≈ 75.9 % を下回ることはない。63.0 % は年間発電電力量が約 0.630 × 95.81 ≈ 60.4 GW·h の場合に相当し,この下限を大きく下回るため誤り。

(3)

69.5

誤り。69.5 % は年間発電電力量が約 0.695 × 95.81 ≈ 66.6 GW·h の場合に相当する。200〜365日の流量を最小値 7.25 m³/s とみなした下限でも年間発電電力量は約 72.8 GW·h(設備利用率 約 75.9 %)あるので,69.5 % にはなり得ない。

(4)

75.9

誤り。75.9 % は,(a)の誤答肢(2)と同じく 200〜365日の流量を 7.25 m³/s で一定(長方形)とみなした年間発電電力量 約 72.75 GW·h を用いた値(72.75 / 95.81 ≈ 0.759)に一致する。実際にはこの区間の流量は 15.5 m³/s から 7.25 m³/s まで直線的に減少するので,台形として計算した 84.28 GW·h を用いる必要がある。

(5)

88.0

正しい。年間可能発電電力量 約 84.28 GW·h を,最大出力 10 936.8 kW で1年間(8 760 h)発電した場合の 約 95.81 GW·h で割ると約 0.880,すなわち 88.0 % となる。

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AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

出典:令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 法規科目 問11(b)。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

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何が問われるか
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