ミニテスト 電力

火力発電ミニテスト第1回｜熱入力・送電端効率・排熱回収を5問で確認

火力発電の計算は、「燃料から入る熱」と「取り出す電力」を同じ単位で比べるのが出発点です。この第1回では、機器の役割と、効率の分母・分子を選べるかを5問で確認します。

すべて当サイト独自の学習問題です。各問で正しいものを1つ選び、解答欄でほかの4つが違う理由も確認してください。数値は計算練習用の設定で、実在する発電所の性能値ではありません。

説明を読みながら進める場合は、火力発電の仕組みと熱効率｜発電端・送電端・コンバインド計算を参照できます。追加演習は火力発電ミニテスト第2回、火力発電ミニテスト第3回です。

始める前に｜熱量と電力の単位をそろえる

第1・2問は機器と熱の流れ、第3〜5問は計算です。紙には選んだ番号だけでなく、計算に使った単位も残しましょう。正解数だけで合否を判定するテストではなく、復習する箇所を見つけるための演習です。

量 単位の関係 確認する点
エネルギー 1 kWh＝3,600 kJ 一定時間の合計量
電力・熱入力の速さ 1 kW＝1 kJ/s 1秒あたりの量
毎時の燃料量 1 t/h＝1,000 kg/h kg/sにはさらに3,600で割る
効率の表記 40％＝0.40 掛け算・割り算は小数で扱う

燃料1 kgの発熱量と、発電所へ1秒間に入る熱入力は別の量です。また、以下の計算では定常運転を仮定し、燃料の発熱量基準は各問の中で統一します。高位・低位発熱量の切替えによる換算は行いません。

第1問｜給水ポンプと復水器の役割を区別する

水・蒸気を循環させる単純な汽力発電設備を考える。復水器から液体の水が出て、給水ポンプ、ボイラー、蒸気タービンの順に流れる。給水ポンプと復水器の通常の働きとして、正しい組合せはどれか。

（1）ポンプ：蒸気を膨張させて仕事を得る／復水器：蒸気へ熱を与える
（2）ポンプ：液体の圧力を下げる／復水器：蒸気から熱を奪って水にする
（3）ポンプ：仕事を使って液体を加圧する／復水器：蒸気から熱を奪って水にする
（4）ポンプ：仕事を使って液体を加圧する／復水器：蒸気の膨張から軸の仕事を得る
（5）ポンプ：加熱によって水を蒸気にする／復水器：外部への放熱を止める

第2問｜温める流体と熱源から再熱・再生を見分ける

汽力発電所の系統図に、次の2つの経路がある。

A：高圧タービンを出た蒸気を加熱器へ戻し、温め直してから次段タービンへ送る。
B：タービン途中の蒸気の一部を取り出し、その熱でボイラーへ向かう給水を予熱する。

A・Bが表すサイクル上の工夫の組合せとして、正しいものはどれか。

（1）A：再熱／B：再生
（2）A：再生／B：再熱
（3）A：再熱／B：排ガスによる給水加熱
（4）A：再生／B：排ガスによる空気予熱
（5）A：復水／B：再生

第3問｜毎時の燃料量から発電端熱効率を求める

燃料を毎時18.0 t消費し、発電機端子で64.0 MWを取り出している。燃料の発熱量を32,000 kJ/kgとする。単位時間あたりの燃料熱入力と、発電端熱効率の組合せとして正しいものはどれか。

（1）16.0 MW、400％
（2）1,600 MW、4.00％
（3）160 MW、60.0％
（4）576,000 MW、約0.0111％
（5）160 MW、40.0％

第4問｜所内消費を引き、送電端の熱消費率まで求める

別の発電所では、燃料熱入力225 MW、発電端出力90.0 MW、所内消費電力6.30 MWで運転している。送電端出力は発電端出力から所内消費だけを引くものとする。送電端熱効率と、送電端の電力量1 kWhあたりに必要な燃料熱量（熱消費率）の組合せはどれか。熱消費率は整数に四捨五入する。

（1）33.0％、10,909 kJ/kWh
（2）37.2％、9,677 kJ/kWh
（3）40.0％、9,000 kJ/kWh
（4）42.8％、8,411 kJ/kWh
（5）37.2％、1,339 kJ/kWh

第5問｜目標の合成効率から排熱の回収割合を逆算する

簡略化したコンバインドサイクル（ガス側と蒸気側を組み合わせた発電）で、燃料熱入力300 MWに対し、ガス側から126 MWの電力を得る。蒸気側は受け取った熱の35.0％を電力へ変える。

合成熱効率を56.21％にするには、ガス側で電力にならない分の何％を蒸気側へ熱として渡す必要があるか。追加燃焼はなく、圧縮機・発電機・補機などの損失は指定の電力と効率に含まれ、別途差し引く項目はない。

（1）35.00％
（2）40.60％
（3）58.00％
（4）70.00％
（5）160.60％

解き終えたら｜間違いを計算の手順へ戻す

問題 見直す点 もう一度説明すること
第1問 機器の役割 加圧・受熱・仕事・放熱の違い
第2問 再熱と再生 温める対象と熱源
第3問 熱入力の単位 kg/hからkg/sへ直す理由
第4問 電力の測定位置 所内消費を引いてから効率を求める理由
第5問 熱の受渡し 残余分・回収割合・蒸気側効率の順序

電卓の数字が合っていても、式の分母を説明できない問題は解き直してみてください。設備のカタログを読むときにも、発電端か送電端か、高位発熱量（HHV）か低位発熱量（LHV）か、定格か部分負荷かを確かめてから効率を比べます。

HHVは燃焼で生じる水蒸気の凝縮熱を含み、LHVはそれを含まない基準です。同じ燃料量と発電出力でも、分母に使う発熱量を変えると効率の表示値が変わります。これは設備が急に高性能になったという意味ではありません。

出典・公式資料の確認先

定義・仕組みを次の資料で確認しました。設問、選択肢、数値例、整理表は当サイトで作成しており、資料の演習問題や図表の転載ではありません。

内容・出典確認日：2026年9月7日。試験問題に効率の定義、測定位置、損失や発熱量の条件が指定された場合は、その条件を優先して計算してください。

※当サイトの画像にはAI生成のものが含まれており、実際の機器・器具とは外観が異なる場合があります。問題・解答の内容には細心の注意を払っておりますが、誤りが含まれる可能性があります。学習の参考としてご活用いただき、最終的な確認は公式テキスト・法令等で行ってください。当サイトの情報に基づく判断によって生じた損害について、一切の責任を負いかねます。

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