電験三種 電験三種の過去問解説

【使いやすさNo.1】電験三種(電力)の過去問解説集2016★動画と図でやさしく説明

2019年10月25日

電験三種の過去問解説(電力):2016年(平成28)問5
各種発電の特徴(論説)

各種の発電に関する記述として、誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1)燃料電池発電は、水素と酸素との化学反応を利用して直流の電力を発生させる。化学反応で発生する熱は給湯などに利用できる。

(2)貯水池式発電は水力発電の一種であり、季節的に変動する河川流量を貯水して使用することができる。

(3)バイオマス発電は、植物などの有機物から得られる燃料を利用した発電方式である。さとうきびから得られるエタノールや、家畜の糞から得られるメタンガスなどが燃料として用いられる。

(4)風力発電は、風のエネルギーによって風車で発電機を駆動し発電を行う。風力発電で取り出せる電力は、損失を無視すると、風速の2乗に比例する。

(5)太陽光発電は、太陽電池によって直流の電力を発生させる。需要地点で発電が可能、発生電力の変動が大きい、などの特徴がある。

出典元:一般財団法人電気技術者試験センター


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過去問のポイント

水力・火力・原子力以外の発電については、参考書では細かいところを学べません。

過去問学習で参考書に記載されていない範囲を補いましょう。

問題を解くポイント

  • 燃料電池発電の原理(1)
  • 貯水池式発電とは(2)
  • バイオマス発電の燃料(3)
  • 風力発電のエネルギーと風速(4)
  • 太陽光発電の特徴(5)

燃料電池発電の原理

燃料電池発電

水素と酸素との化学反応を利用して直流の電力を発生させる

したがって、(1)の記述は正しいです。

余裕がある方は、こちらも覚えておきましょう。

ポイント

化学反応で発生する熱は給湯などに利用できる

貯水池式発電とは

貯水池式発電

季節的に変動する河川流量を貯水して使用する水力発電

したがって、(2)の記述は正しいです。

名称からも想像できる簡単な記述ですが、問題の意図は貯水池式発電と調整池式発電を区別することです。

注意ポイント

  • 貯水池式発電(季節的な変動に対応)
    春とか秋に河川水を大きな池に貯め込み、電力が多く使われる夏と冬に貯水した水を使用して発電する。
     
  • 調整池式発電(1日、1週間の変動に対応)
    夜間や週末の電力消費が少ない時に河川水を池に貯め込み、消費量の増加にあわせて水量を調整しながら発電する。

バイオマス発電の燃料

バイオマス発電

有機物から得られる燃料を利用した発電方式

したがって、(3)の記述は正しいです。

植物から得られるエタノール、動物から得られるメタンガスなどが燃料として用いられることもポイントです。

風力発電のエネルギーと風速

風力発電

風のエネルギーによって風車で発電機を駆動する発電方式

風力発電で取り出せる電力は、損失を無視すると、風速の3乗に比例

したがって、(4)の記述は誤りです。

 

ちなみに、何乗に比例するか暗記しない方が良いです。

風力発電で取り出せる電力については、公式と導出過程を覚えることをオススメします。

計算・論説・穴埋め、すべての出題パターンで問われる内容なので、きっと役に立つでしょう。

 

ポイント

『空気のエネルギー』と『単位時間あたりの空気の質量』を利用します

 

空気のエネルギー:\(E=\displaystyle\frac{1}{2}m'v^2[W]\)

単位時間あたりの空気の質量:\(m'=ρAv[kg/s]\)

『空気のエネルギー式』に『単位時間あたりの空気の質量』を代入すると…

\(P={\Large\frac{1}{2}}ρAv^3[W]\)

となり、風速の3乗に比例することがわかります。

太陽光発電の特徴

太陽光発電

太陽電池によって光から直流の電力を発生させる

したがって、(5)の記述は正しいです。

『需要地点で発電可能』『発生電力の変動が大きい』、などの特徴は電験三種の勉強をやっていなくても想像できるので、大丈夫ですね。

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