電験三種(第三種電気主任技術者)「電力」のうち、蓄電技術と蓄電所の問題です(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:蓄電池は直流で充放電するため、交流の電力系統に接続するには、パワーコンディショナで直流と交流を変換する。
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正解:○
蓄電池の充放電は直流で行われます。系統に接続するときは、パワーコンディショナで充電時は交流→直流、放電時は直流→交流に変換します。
重要度:B 難易度:★☆☆
問2:NAS電池(ナトリウム・硫黄電池)は、常温で動作する蓄電池である。
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正解:×
NAS電池は、300〜340℃程度の高温に保持して動作させる蓄電池です(産業技術総合研究所の資料)。
重要度:B 難易度:★☆☆
問3:リチウムイオン電池の重量当たりのエネルギー密度は、鉛蓄電池より小さい。
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正解:×
リチウムイオン電池の重量エネルギー密度は鉛蓄電池より大きく(JSTの資料では、リチウムイオン電池250Wh/kg程度、鉛蓄電池40Wh/kg程度)、小形・軽量にできます。
重要度:B 難易度:★★☆
問4:レドックスフロー電池は、電解液をポンプで循環させる蓄電池であり、電解液のタンクを大きくすることで容量を大きくできる。
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正解:○
レドックスフロー電池は電解液をタンクに蓄え、ポンプで電池セルに循環させます。タンクを大型化すれば大容量化できますが、循環用のポンプの電力が必要です(産業技術総合研究所の資料)。
五肢択一
重要度:B 難易度:★☆☆
問5:系統用の蓄電池とエネルギー貯蔵に関する記述として、誤っているものはどれか。
- 系統用蓄電池は、天候などで発電量が大きく変動する太陽光・風力発電の出力変動への対応に用いられる。
- 系統用蓄電池は、電力系統の調整力の確保に用いられる。
- 定置用の蓄電池は、系統混雑の緩和に貢献できる。
- 揚水発電も、大規模なエネルギー貯蔵の方式の一つである。
- 系統用蓄電池は交流で充放電するため、パワーコンディショナを必要としない。
【第5問:正解と解説】
正解:5
正解は5です。
1:正しい(資源エネルギー庁「再生可能エネルギー導入拡大に向けた系統用蓄電池等の電力貯蔵システム導入支援事業」2024年5月)。
2:正しい(同上)。
3:正しい(同上)。
4:正しい。電力に余裕のあるときに揚水し、必要なときに発電するので、電力を位置エネルギーとして貯えています。
5:誤り。蓄電池は直流で充放電するため、交流の系統とはパワーコンディショナで変換して接続します。
重要度:B 難易度:★★☆
問6:容量200Ah、公称電圧48Vの蓄電池を満充電の状態から放電させる。蓄電池に貯えられた電力量のうち、放電時の効率85%で交流側に取り出せる電力量〔kWh〕の値として、最も近いものはどれか。ただし、蓄電池に貯えられた電力量は、容量と公称電圧の積で表されるものとする。
- 0.17
- 6.94
- 8.16
- 9.60
- 11.29
【第6問:正解と解説】
正解:3
正解は3です。
貯えられた電力量:200×48=9,600Wh=9.60kWh
取り出せる電力量:9.60×0.85=8.16kWh
1:誤り。電圧を掛けていません。電力量〔Wh〕=容量〔Ah〕×電圧〔V〕です。
2:誤り。効率を2回掛けています。
3:正しい。
4:誤り。放電時の効率を掛けていません。
5:誤り。効率で割っています。取り出せる電力量は貯えた電力量より小さくなります。
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