電験三種 令和2年度(2020) 電力 問5 過去問解説
次の文章は，太陽光発電に関する記述である。
太陽光発電は，太陽電池の光電効果を利用して太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する。地球に降り注ぐ太陽光エネルギーは，$1\,\mathrm{m^2}$ 当たり $1$ 秒間に約（ア）$\mathrm{kJ}$ に相当する。太陽電池の基本単位はセルと呼ばれ，（イ）$\mathrm{V}$ 程度の直流電圧が発生するため，これを直列に接続して電圧を高めている。太陽電池を系統に接続する際は，（ウ）により交流の電力に変換する。
一部の地域では太陽光発電の普及によって（エ）に電力の余剰が発生しており，余剰電力は揚水発電の揚水に使われているほか，大容量蓄電池への電力貯蔵に活用されている。
上記の記述中の空白箇所（ア）〜（エ）に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) （ア）10，（イ）1，（ウ）逆流防止ダイオード，（エ）日中
- (2) （ア）10，（イ）10，（ウ）パワーコンディショナ，（エ）夜間
- (3) （ア）1，（イ）1，（ウ）パワーコンディショナ，（エ）日中
- (4) （ア）10，（イ）1，（ウ）パワーコンディショナ，（エ）日中
- (5) （ア）1，（イ）10，（ウ）逆流防止ダイオード，（エ）夜間
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正解は(3)
解説
【考え方】太陽光の強さ（1 m²あたり約1 kW）、セル1枚の電圧、直流を交流に変える装置を順に考えます。
■1 (ア) 太陽光のエネルギー
地上に届く太陽光は、1 m²あたり約1 kWです。
1 Wは1秒間に1 Jなので、1 kWは1秒間に約1 kJです。→ (ア) 1
■2 (イ) セルの電圧
太陽電池のセル（いちばん小さい単位）1枚の電圧は、1 V程度（実際は0.5〜1 Vくらい）です。→ (イ) 1
だから、たくさん直列につないで電圧を上げます。
■3 (ウ) 交流に変える装置
太陽電池の電気は直流です。パワーコンディショナで交流に変えて、系統につなぎます。→ (ウ) パワーコンディショナ
逆流防止ダイオードは、電流の逆流を防ぐ部品で、交流には変えません。
■4 (エ) 電力が余る時間
太陽光は昼に発電するので、余る電力が出るのは日中です。→ (エ) 日中
答えは(3)ピヨ。
出典：令和2年度（2020） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）電力 問5