電験三種 平成24年度(2012) 電力 問15(b) 過去問解説
定格出力 300[MW]の石炭火力発電所について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(b) 1日の間に下表に示すような運転を行ったとき，発熱量 28 000[kJ/kg]の石炭を 1 700[t]消費した。この1日の間の発電端熱効率[%]の値として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
1日の運転内容（発電端出力）：0時〜8時 150[MW]，8時〜13時 240[MW]，13時〜20時 300[MW]，20時〜24時 150[MW]
- (1) 37.0
- (2) 38.5
- (3) 40.0
- (4) 41.5
- (5) 43.0
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正解は(2)
使う公式
発電端熱効率 $\eta = \dfrac{3\,600 W}{B H} \times 100$[%]（W：発電電力量[kW·h]、B：燃料の量[kg]、H：発熱量[kJ/kg]。1 kW·h ＝ 3 600 kJ）
解説
【考え方】発電端熱効率は「電気になった熱 ÷ 石炭の熱」です。両方を kJ にそろえて割ります。
■1 1日の発電電力量
表から、出力 × 時間を足します。
$150 \times 8 + 240 \times 5 + 300 \times 7 + 150 \times 4$
$= 1\,200 + 1\,200 + 2\,100 + 600 = 5\,100\,\mathrm{MW \cdot h}$
kW·h にすると $5.1 \times 10^6\,\mathrm{kW \cdot h}$ です。
■2 電気を熱にする
1 kW·h ＝ 3 600 kJ です。
$3\,600 \times 5.1 \times 10^6 = 1.836 \times 10^{10}\,\mathrm{kJ}$
■3 石炭の熱
1 700 t ＝ $1.7 \times 10^6$ kg です。
$1.7 \times 10^6 \times 28\,000 = 4.76 \times 10^{10}\,\mathrm{kJ}$
■4 熱効率
$\eta = \dfrac{1.836 \times 10^{10}}{4.76 \times 10^{10}} \times 100$
$\fallingdotseq 38.6\,\%$
いちばん近いのは 38.5 です。
答えは(2)ピヨ。
出典：平成24年度（2012） 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15(b)