電験三種(第三種電気主任技術者)「電力」のうち、太陽光発電の問題です(大分類:再生可能エネルギー・その他の発電・蓄電・重要度B)。一問一答4問 → 五肢択一2問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答(○×)
重要度:B 難易度:★☆☆
問1:太陽電池は、pn接合に光が当たると起電力が生じる光起電力効果を利用して、交流を発生する。
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正解:×
太陽電池が発生するのは直流です。系統に連系するには、パワーコンディショナで交流に変換します。
重要度:B 難易度:★☆☆
問2:太陽電池は、温度が上昇すると主に出力電圧が低下するため、出力が低下する。
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正解:○
半導体の温度が上がると、太陽電池の開放電圧が下がるため、同じ日射でも出力が低下します。
重要度:B 難易度:★☆☆
問3:最大電力点追従制御(MPPT)は、日射や温度が変化しても、太陽電池の出力が最大となる動作点で運転するように制御するものである。
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正解:○
太陽電池のI-V特性には出力が最大となる最大電力点があり、日射や温度で変わるため、パワーコンディショナがこの点を追従して運転します。
重要度:B 難易度:★☆☆
問4:パワーコンディショナは、太陽電池の直流を交流に変換する機能はもつが、系統連系のための保護機能はもたない。
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正解:×
パワーコンディショナは、直流を交流に変換するインバータ機能に加えて、単独運転の検出などの系統連系保護機能をもちます。
五肢択一
重要度:B 難易度:★★☆
問5:アレイの面積が50m²、変換効率が18%の太陽光発電設備がある。設置場所の年間の日射量(1m²当たり)が1,300kWh、その他の損失を考慮した係数が0.8のとき、年間の発電電力量〔kWh〕の値として、最も近いものはどれか。
- 187
- 9,360
- 11,700
- 14,625
- 52,000
【第5問:正解と解説】
正解:2
正解は2です。
発電電力量=面積×日射量×変換効率×損失係数
=50×1,300×0.18×0.8=9,360kWh
1:誤り。面積を掛けていません(1m²当たりの値です)。
2:正しい。
3:誤り。その他の損失を考慮した係数0.8を掛けていません。
4:誤り。損失の係数で割っています。
5:誤り。変換効率を掛けていません。
重要度:B 難易度:★☆☆
問6:面積1.6m²の太陽電池モジュールに、日射強度1,000W/m²の光が当たったとき、出力が320Wであった。このモジュールの変換効率〔%〕の値として、最も近いものはどれか。
- 500.0
- 32.0
- 20.0
- 5.0
- 0.2
【第6問:正解と解説】
正解:3
正解は3です。
入射光の電力:1,000×1.6=1,600W
変換効率=電気出力÷入射光の電力=320÷1,600=0.20 → 20.0%
1:誤り。分母と分子が逆です。
2:誤り。面積を掛けた入射光の電力(1,600W)ではなく、1m²当たりの1,000Wで割っています。
3:正しい。
4:誤り。分母と分子が逆で、%にもしていません。
5:誤り。100を掛けて%にしていません。
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