電験三種 平成29年度(2017) 法規 問13(a) 過去問解説
自家用水力発電所をもつ工場があり,電力系統と常時系統連系している。
ここでは,自家用水力発電所の発電電力は工場内において消費させ,同電力が工場の消費電力よりも大きくなり余剰が発生した場合,その余剰分は電力系統に逆潮流(送電)させる運用をしている。
この工場のある日(0時〜24時)の消費電力と自家用水力発電所の発電電力はそれぞれ図1及び図2のように推移した。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
なお,自家用水力発電所の所内電力は無視できるものとする。
(a) この日の電力系統への送電電力量の値[MW・h]と電力系統からの受電電力量の値[MW・h]の組合せとして,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

- (1) 送電 12.5,受電 26.0
- (2) 送電 12.5,受電 38.5
- (3) 送電 26.0,受電 38.5
- (4) 送電 38.5,受電 26.0
- (5) 送電 26.0,受電 12.5
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正解は(2)
使う公式
電力量 電力量[kW・h] = グラフの面積(電力 × 時間)
受電電力量 受電 = 消費 −(発電 − 送電)
解説
【考え方】発電が消費より大きい時間だけ、余りを系統へ送ります。2つのグラフを重ねて、発電が上にはみ出した部分の面積を出します。
■1 送電する時間
6時に発電は 10 000 kW、消費は 7 500 kW です。
消費は1時間に 1 250 kW ずつふえるので、8時に 10 000 kW になります。
16時から消費は1時間に 1 250 kW ずつへるので、18時に 10 000 kW になり、22時に 5 000 kW です。
はみ出した部分は2つの三角形です。
6〜8時の三角形 $\dfrac{1}{2} \times 2\,500 \times 2 = 2\,500$
18〜22時の三角形 $\dfrac{1}{2} \times 5\,000 \times 4 = 10\,000$
送電 $2\,500 + 10\,000 = 12\,500\,\mathrm{kW \cdot h}$
$12\,500\,\mathrm{kW \cdot h} = 12.5\,\mathrm{MW \cdot h}$
■2 消費と発電の合計
消費のグラフの面積を、区間ごとに足します。台形は「(上 + 下) ÷ 2 × 時間」です。
0〜4時 $5\,000 \times 4 = 20\,000$
4〜10時(台形) $\dfrac{5\,000 + 12\,500}{2} \times 6 = 52\,500$
10〜16時 $12\,500 \times 6 = 75\,000$
16〜22時(台形) $\dfrac{12\,500 + 5\,000}{2} \times 6 = 52\,500$
22〜24時 $5\,000 \times 2 = 10\,000$
消費 $20\,000 + 52\,500 + 75\,000 + 52\,500 + 10\,000$
$= 210\,000\,\mathrm{kW \cdot h}$
発電は、0〜6時と22〜24時の8時間が 3 000 kW、6〜22時の16時間が 10 000 kW です。
$3\,000 \times 8 = 24\,000$
$10\,000 \times 16 = 160\,000$
発電 $24\,000 + 160\,000 = 184\,000\,\mathrm{kW \cdot h}$
■3 受電電力量
工場で使った自家発電の分は、発電から送電を引いた分です。消費の残りを系統から受け取ります。
工場で使った自家発電 $184\,000 - 12\,500 = 171\,500$
受電 $210\,000 - 171\,500 = 38\,500\,\mathrm{kW \cdot h}$
$38\,500\,\mathrm{kW \cdot h} = 38.5\,\mathrm{MW \cdot h}$
答えは(2)ピヨ。
6時に発電は 10 000 kW、消費は 7 500 kW です。
消費は1時間に 1 250 kW ずつふえるので、8時に 10 000 kW になります。
16時から消費は1時間に 1 250 kW ずつへるので、18時に 10 000 kW になり、22時に 5 000 kW です。
はみ出した部分は2つの三角形です。
6〜8時の三角形 $\dfrac{1}{2} \times 2\,500 \times 2 = 2\,500$
18〜22時の三角形 $\dfrac{1}{2} \times 5\,000 \times 4 = 10\,000$
送電 $2\,500 + 10\,000 = 12\,500\,\mathrm{kW \cdot h}$
$12\,500\,\mathrm{kW \cdot h} = 12.5\,\mathrm{MW \cdot h}$
■2 消費と発電の合計
消費のグラフの面積を、区間ごとに足します。台形は「(上 + 下) ÷ 2 × 時間」です。
0〜4時 $5\,000 \times 4 = 20\,000$
4〜10時(台形) $\dfrac{5\,000 + 12\,500}{2} \times 6 = 52\,500$
10〜16時 $12\,500 \times 6 = 75\,000$
16〜22時(台形) $\dfrac{12\,500 + 5\,000}{2} \times 6 = 52\,500$
22〜24時 $5\,000 \times 2 = 10\,000$
消費 $20\,000 + 52\,500 + 75\,000 + 52\,500 + 10\,000$
$= 210\,000\,\mathrm{kW \cdot h}$
発電は、0〜6時と22〜24時の8時間が 3 000 kW、6〜22時の16時間が 10 000 kW です。
$3\,000 \times 8 = 24\,000$
$10\,000 \times 16 = 160\,000$
発電 $24\,000 + 160\,000 = 184\,000\,\mathrm{kW \cdot h}$
■3 受電電力量
工場で使った自家発電の分は、発電から送電を引いた分です。消費の残りを系統から受け取ります。
工場で使った自家発電 $184\,000 - 12\,500 = 171\,500$
受電 $210\,000 - 171\,500 = 38\,500\,\mathrm{kW \cdot h}$
$38\,500\,\mathrm{kW \cdot h} = 38.5\,\mathrm{MW \cdot h}$
答えは(2)ピヨ。
出典:平成29年度(2017) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)法規 問13(a)