電験三種 令和4年度(2022) 下期 電力 問1 過去問解説

問1 《水力発電(全般)》
水力発電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。
  1. (1) 水管を流れる水の物理的性質を示す式として知られるベルヌーイの定理は,エネルギー保存の法則に基づく定理である。
  2. (2) 水力発電所には,一般的に短時間で起動・停止ができる,耐用年数が長い,エネルギー変換効率が高いなどの特徴がある。
  3. (3) 水力発電は昭和30年代前半まで我が国の発電の主力であったが,現在ではエネルギーの安定供給と経済性及び地球環境への貢献の観点から多様な発電方式が運用されており,我が国における水力発電の近年の発電電力量の比率は20 %程度である。
  4. (4) 河川の1日の流量を,年間を通して流量の多いものから順番に配列して描いた流況曲線は,発電電力量の計画において重要な情報となる。
  5. (5) 総落差から損失水頭を差し引いたものを一般に有効落差という。有効落差に相当する位置エネルギーが水車に動力として供給される。
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正解は(3)
解説
【考え方】(1)〜(5)を1つずつ確かめます。近年の水力の発電電力量の割合がポイントです。 ■1 (1) ベルヌーイの定理 水の位置・圧力・速さのエネルギーの合計は一定、という定理です。 エネルギー保存の法則から出てきます。→ 正しいです ■2 (2) 水力発電の特徴 すぐに起動・停止でき、長く使え、エネルギーを電気に変える効率も高いです。→ 正しいです ■3 (3) 発電電力量の割合 近年の日本の発電電力量のうち、水力は1割に届かない程度(8 %前後)です。 20 %程度は多すぎます。→ 誤りです ■4 (4) 流況曲線 1年分の毎日の流量を、多い順に並べたグラフです。 どれだけ発電できるかの計画に使います。→ 正しいです ■5 (5) 有効落差 有効落差=総落差−損失水頭(水路などで失う分の高さ)です。 水力の出力 $P = 9.8QH\eta$ の H には、この有効落差を使います。→ 正しいです 答えは(3)ピヨ。
出典:令和4年度(2022) 下期 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1