火力21【電験3種電力】運転状態の表から送電端電力量と発電端熱効率を求める！所内率の使い方令和3年度 B問題15 完全解説

2026年7月17日2026年7月21日

電験3種電力科目【火力】令和3年度 B問題15 (a)発電端5830MW·h×(1−0.02)=5713.4≒5710→(2)　(b)η=5830×10³×3600/(770×10³×54700)≒49.8≒50%→(4)

今回は令和3年度電力科目 B問題15を解説します。定格出力350MWの発電機が時間帯ごとに出力を変えて運転したとき、(a)0時から24時の送電端電力量と、(b)LNGを770t消費した場合の発電端熱効率を求める問題です。

ポイントは「発電端」と「送電端」を混同しないこと。表から出るのは発電端電力量で、そこから所内で使った分（所内率2%）を引いたものが送電端。そして(b)の発電端熱効率には所内率を使いません。

出題のポイント

令和3年度電力科目 B問題15：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種電力科目火力令和3年度 B問題15 問題文 — 令和3年度電力科目 B問題15 問題文

電験3種電力科目【火力】令和3年度 B問題15

　ある火力発電所にて、定格出力350MWの発電機が下表に示すような運転を行ったとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、所内率は2%とする。

　【発電機の運転状態】0時〜7時：130MW／7時〜12時：350MW／12時〜13時：200MW／13時〜20時：350MW／20時〜24時：130MW

時刻発電機出力[MW]
0時〜7時 130
7時〜12時 350
12時〜13時 200
13時〜20時 350
20時〜24時 130

(a) 0時から24時の間の送電端電力量の値[MW·h]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）4 660　（2）5 710　（3）5 830　（4）5 950　（5）8 230 MW·h

(b) 0時から24時の間に発熱量54.70MJ/kgのLNG(液化天然ガス)を770t消費したとすると、この間の発電端熱効率の値[%]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）44　（2）46　（3）48　（4）50　（5）52 %

	時刻	発電機出力[MW]
	0時〜7時	130
	7時〜12時	350
	12時〜13時	200
	13時〜20時	350
	20時〜24時	130

ポイント解説：表の合計＝発電端電力量、×(1−所内率)＝送電端電力量

(a) まず表から発電端電力量（発電機が出した電力量）を求める。各時間帯の「出力×時間」を足すだけ：
130×7＋350×5＋200×1＋350×7＋130×4＝910＋1750＋200＋2450＋520＝5830MW·h。
このうち所内率2%は発電所内の補機が消費してしまうので、外部へ送り出せる送電端電力量は 5830×(1−0.02)＝5713.4MW·h。最も近いのは5710で、(a)は(2)。なお5830は発電端電力量そのままの値で、(3)に用意された引っかけの選択肢である。

(b) 発電端熱効率なので、所内率は使わず発電端電力量5830MW·hで計算する（送電端熱効率なら5713.4を使う）。1kW·h＝3600kJより、発電端の出力熱量は 5830×10³kW·h×3600＝2.099×10¹⁰kJ。LNGが持ち込んだ熱量は、54.70MJ/kg＝54700kJ/kg、770t＝770×10³kgなので 770×10³×54700＝4.212×10¹⁰kJ。したがって η＝2.099×10¹⁰/4.212×10¹⁰≒0.498＝49.8%。最も近いのは50%で、(b)は(4)。

問題の解説

STEP1　(a)発電端電力量

130×7+350×5+200×1+350×7+130×4=910+1750+200+2450+520=5830MW·h。

STEP2　(a)送電端電力量

所内率2%を引く。5830×(1−0.02)=5713.4≒5710MW·h→(2)。

STEP3　(b)出力の熱量

発電端熱効率なので5830MW·hを使う。1kW·h=3600kJより5830×10³×3600=2.099×10¹⁰kJ。

STEP4　(b)入熱と効率

54.70MJ/kg=54700kJ/kg、770t=770×10³kg→770×10³×54700=4.212×10¹⁰kJ。η=2.099/4.212≒49.8%→(4)50。

答え：(a)-(2)，(b)-(4)

💡 覚え方
**送電端電力量＝発電端電力量×(1−所内率)**。所内率＝発電した電力のうち発電所内の補機（給水ポンプ・通風機など）が使う割合。効率の呼び分け：**発電端熱効率**＝発電端電力量の熱量÷燃料の熱量（所内率を使わない）／**送電端熱効率**＝送電端電力量の熱量÷燃料の熱量＝発電端熱効率×(1−所内率)。1kW·h=3600kJ、1MJ=10³kJ、1t=10³kg。表から電力量を出すときは「出力×時間」の総和。

⚠️ よくある間違い
(a)で発電端電力量5830をそのまま答えない（所内率を引く）——(3)がその誤答。(b)は**発電端**熱効率なので送電端の5713.4ではなく5830を使う（5713.4で計算すると48.8%となり(3)の誤答）。54.70MJ/kgをkJ/kgに直す（54700）。1kW·h=3600kJの換算を忘れない。

まとめ

(a)発電端電力量	130×7+350×5+200×1+350×7+130×4=5830MW·h
(a)送電端電力量	5830×(1−0.02)=5713.4≒5710MW·h→(2)
(b)出力の熱量	5830×10³kW·h×3600=2.099×10¹⁰kJ（発電端なので5830を使う）
(b)入熱	770×10³kg×54700kJ/kg=4.212×10¹⁰kJ
(b)発電端熱効率	2.099/4.212≒49.8%→(4)50

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