電験三種（第三種電気主任技術者） 電力 一問一答・五肢択一（全16問）｜熱効率・燃料消費量・CO2排出量の計算

正解：○

1W＝1J/sなので、1kWh＝1,000J/s×3,600s＝3.6×10⁶J＝3,600kJです。

正解：×

送電端の電力量は、発電電力量から所内で使う分を差し引いたものなので、送電端熱効率＝発電端熱効率×(1−所内比率)です。

正解：×

エネルギーはボイラ→熱サイクル→タービン→発電機と順に変換されるので、発電端熱効率はこれらの効率の積で表されます。

正解：○

タービン室効率＝タービン出力÷タービンで受け取った熱量＝熱サイクル効率×タービン効率です。

正解：○

熱消費率は1kWhの発電に要する熱量で、熱消費率＝3,600／η（η：熱効率）の関係があります。熱消費率が小さいほどηは大きくなります。

正解：×

C＋O₂→CO₂ で、炭素の原子量12、酸素の原子量16より、CO₂の分子量は12＋16×2＝44です。炭素12kgから44kgのCO₂が生じます。32kgは燃焼に使われる酸素の質量です。

正解：○

エネルギー保存により、入熱＝発電機出力＋復水器での放出熱量＋その他の損失 が成り立ちます。この関係から、熱効率や復水器での放出熱量を求めることができます。

正解：3

正解は3です。

1時間の発電電力量：W＝600×10³kWh

1時間の入熱：B·H＝120×10³×44,000＝5.28×10⁹kJ

η＝3,600W／(B·H)＝3,600×600×10³／(5.28×10⁹)＝2.16×10⁹／(5.28×10⁹)≒0.409 → 40.9%

1：誤り。分母と分子が逆です（熱消費の比を答えています）。

2：誤り。所内比率で割っています。

3：正しい。

4：誤り。所内比率を差し引いた送電端熱効率を答えています。

5：誤り。1kWhを1,000kJとしています。1kWh＝3,600kJです。

正解：3

正解は3です。

(a)より 発電端熱効率≒40.91%

送電端熱効率＝40.91×(1−0.05)≒38.9%

1：誤り。所内比率（5%）だけを掛けています。送電端熱効率＝発電端熱効率×(1−所内比率)です。

2：誤り。発電端熱効率から5（ポイント）を引いています。

3：正しい。

4：誤り。(1−所内比率)で割っています。

5：誤り。所内比率を足しています。

正解：1

正解は1です。

発電端熱効率＝ボイラ効率×熱サイクル効率×タービン効率×発電機効率

＝0.88×0.47×0.90×0.98≒0.3648 → 36.5%

1：正しい。

2：誤り。発電機効率を掛けていません。

3：誤り。タービン効率を掛けていません。

4：誤り。ボイラ効率を掛けていません。

5：誤り。4つの効率の平均をとっています。効率は積で掛けます。

正解：1

正解は1です。

蒸気流量：500×10³／3,600≒138.9kg/s

タービン出力＝138.9×(3,400−2,200)×0.85≒141,667kW≒141.7MW

1：正しい。

2：誤り。タービン効率を掛けていません。

3：誤り。タービン効率で割っています。

4：誤り。タービン入口の比エンタルピーだけで計算しています。入口と出口の差を使います。

5：誤り。毎時の流量を毎秒に換算していません。

正解：4

正解は4です。

(a)より タービン出力≒141.7MW

タービンで受け取る熱量＝138.9×(3,400−600)≒388,889kW≒388.9MW

タービン室効率＝141.7／388.9≒0.364 → 36.4%

（熱サイクル効率 1,200／2,800 × タービン効率 0.85 と同じ）

1：誤り。タービン効率を答えています。タービン室効率＝熱サイクル効率×タービン効率です。

2：誤り。1から正解を引いた値（受け取った熱量のうち出力にならない割合）を答えています。

3：誤り。タービン効率を掛けていない出力で計算しています。

4：正しい。

5：誤り。タービンで受け取る熱量を、給水の比エンタルピーを差し引かずに計算しています。

正解：4

正解は4です。

η＝3,600W／(B·H) より B＝3,600W／(ηH)

1時間の発電電力量 W＝500×10³kWh

B＝3,600×500×10³／(0.40×54,000)＝1.8×10⁹／21,600≒83,333kg≒83.3t

1：誤り。熱効率で割らずに掛けています。

2：誤り。1kWhを1,000kJとしています。

3：誤り。熱効率を考えていません。

4：正しい。

5：誤り。熱効率で2回割っています。

正解：2

正解は2です。

炭素の質量：100×0.70＝70t

C＋O₂→CO₂ より、炭素12に対してCO₂は12＋16×2＝44

CO₂＝70×44／12≒256.7t

1：誤り。炭素の割合70%を掛けていません。

2：正しい。

3：誤り。燃焼に使われる酸素の質量（32／12倍）を答えています。

4：誤り。石炭中の炭素の質量を答えています。

5：誤り。比を逆に掛けています（12／44）。

正解：2

正解は2です。

入熱＝発電機出力＋復水器での放出熱量＋その他の損失＝400＋500＋100＝1,000MW

発電端熱効率＝400／1,000＝0.40 → 40.0%

1：誤り。入熱に発電機出力を二重に加えています（400＋500＋100＋100）。

2：正しい。

3：誤り。その他の損失を入熱に含めていません。

4：誤り。復水器の放出熱量の割合を答えています。

5：誤り。発電機出力を復水器の放出熱量で割っています。

正解：5

正解は5です。

熱消費率は1kWhの発電に要する熱量なので、熱消費率＝3,600／η

＝3,600／0.40＝9,000kJ/kWh

1：誤り。熱効率を%のまま（40）で割っています。

2：誤り。熱効率で割らずに掛けています。

3：誤り。1kWhを1,000kJとしています。

4：誤り。熱効率を考えていません（1kWhの熱量そのもの）。

5：正しい。