第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和7年度（2025年）上期
問80 (法規 問13（b）)

この問題では、一日の消費電力の総量から発電電力で賄った割合を求めます。

一日の総消費電力はグラフから、
100×(10-0)+300×(17-10)+400×(21-17)+100×(24-21)

=5000[kW・h]となります。

次に、発電で100%賄った区間を計算します。
前問より、7-15時の区間はすべての消費電力を発電電力で賄っています。
そのときの消費電力は、

100×(10-7)+300×(15-10)=1800[kW・h]となります。

次に、6-7時の区間について求めます。
発電電力はグラフから、

(7-6)×100/2=50[kW・h]となります。

次に15-17時の区間について求めます。
17時のときの発電電力は、

前問のW2=-100h+1800の式を用いて、
W2=-100×17+1800=100[kW]となります。
よって、台形の公式を用いて、

(300+100)×(17-15)/2=400[kW・h]となります。

次に17-18時の区間について求めます。
発電電力は、17時のときの発電電力はが100[kW]であることを用いて、
100×(18-17)/2=50[kW・h]となります。

よって、自給した比率は(1800+50+400+50)/5000=46[%]となります。

1．ショッピングセンターの総消費電力量

消費電力を時間帯ごとに計算します。

①0時～10時

100×10=1,000 kW⋅h

②10時～17時

300×7=2,100 kW⋅h

③17時～21時

400×4=1,600 kW⋅h

④21時～24時

100×3=300 kW⋅h

したがって、1日の総消費電力量は、

E_L​=1,000+2,100+1,600+300=5,000 kW⋅h

です。

2．太陽光発電所の総発電電力量

発電電力のグラフは、底辺が12時間、高さが600 kWの三角形です。

E_G​=21​×(18−6)×600 =21​×12×600=3,600 kW⋅h

3．太陽光発電によって自給した電力量

前問で、電力系統へ送電した余剰電力量は、

1,300 kW⋅h

と求めました。

したがって、

太陽光発電電力量のうち、ショッピングセンター内で実際に消費した電力量は、

E_自給​=3,600−1,300 =2,300 kW⋅h

です。

4．自給した比率を求める

自給率

=太陽光発電により自給した電力量​/ショッピングセンターの総消費電力量×100

=5,0002,300​×100 =46%

発電能力は、「直線的に増大・下降する」と述べられているため、

6時から12時

W= 100(H - 6)  [kW]

12時から18時

W= -100(H-12) + 600 [kW] で表されます。

これより、①の時点、発電電力が 100kW になる時刻は

100(H - 6) = 100 より、H=7、7時となります。

③の午後に発電量が300kW になる時刻は、

-100(H - 12) +600 = 300 より、H=15、15時となります。

このショッピングセンターで消費した電力は、

0時から10時   10[h] ×  100[kW]  = 1000[kWh]

10時から17時  7[h]  ×  300[kW]  = 2100[kWh]

17時から21時  4[h]  ×  400[kW]  = 1600[kWh]

21時から24時  3[h]  ×  100[kW]  =   300[kWh]

より、5000[kWh]となります。
 

このショッピングセンターで自給した電力は、

6時から 7時     1/2 × 1[h]  ×  100[kW]  =   50[kWh]

7時から10時             3[h]  ×  100[kW]  =  300[kWh]

10時から15時           5[h]  ×  300[kW]  = 1500[kWh]

15時から18時  1/2 × 3[h]  ×  300[kW]  =   450[kWh]

より、2300[kWh]です。

よって自給比率は、2300 / 5000 = 46% となります。