1級電気工事施工管理技士 (第一次検定) 電気工学等 (電気理論・電気機器・電力) 練習問題 第9問: 汽力発電所が発電端出力 500 MW で運転し、1 時間あたりの燃料 (重油) の消費量が 100 t、燃料の発熱量が 44,000 kJ/kg であった。所内

「約 40.9 %」が最も近い値です。発電端熱効率 η は、発電機の端子で得た電力量を、燃料の発熱量 (入熱) で割った値です。

1 kWh = 3,600 kJ を使うと、η = 3,600 P / (B H) (P: 発電端出力 kW、B: 燃料消費量 kg/h、H: 発熱量 kJ/kg) と表せます。P = 500 MW = 500,000 kW、B = 100 t/h = 100,000 kg/h に直して代入すると、1 時間の出力の熱量換算は 3,600 × 500,000 = 1.8 × 10⁹ kJ、入熱は 100,000 × 44,000 = 4.4 × 10⁹ kJ で、η = 1.8 ÷ 4.4 ≒ 0.409 となります。

「約 38.9 %」は、所内比率 5 % を差し引いた送電端熱効率 (40.9 × 0.95) で、問われている発電端の値ではありません。「約 43.1 %」は逆向きの取り違えで、500 MW を所内で使う分を引いた後の送電端の出力とみなし、発電端を 500 ÷ 0.95 ≒ 526 MW として計算した値 (3,600 × 526,316 ÷ 4.4 × 10⁹) です。

「約 9.8 %」は、熱量をキロカロリーで表していたころの係数 860 (1 kWh ≒ 860 キロカロリー) を、kJ の発熱量にそのまま使った値です。発電端は所内で使う電力を引く前、送電端は引いた後と区別し、1 kWh = 3,600 kJ と組み合わせて覚えましょう。