火力53【電験3種電力】重油専焼火力の発電端効率と二酸化炭素量！令和7年度下期の前身問題平成21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】平成21年度 B問題15 (a)η=45000×10³×3600/(9.3×10⁶×44000)≒39.6%→(3)　(b)重油2945t→炭素2504t→CO₂=2504×44/12≒9.18×10³t→(4)

今回は平成21年度電力科目 B問題15を解説します。最大出力600MW・重油の発熱量44000kJ/kgの重油専焼火力発電所について、(a)45000MW·hを発電したときの発電端効率と、(b)24時間運転（効率40.0%）で発生する二酸化炭素の量を求める問題です。

実はこの問題、令和7年度下期 B問題15（火力2）の前身で構成が瓜二つ。ただし重油の量が9.3×10³t（令和7年度下期は9.1×10³t）、(b)の効率が40.0%（同45.0%）と数値が違うので、答えの数値も変わります。型を覚えて数値はその年のものを使う——過去問学習の王道です。

出題のポイント

平成21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種電力科目火力平成21年度 B問題15 問題文 — 平成21年度電力科目 B問題15 問題文

電験3種電力科目【火力】平成21年度 B問題15

　最大出力600[MW]の重油専焼火力発電所がある。重油の発熱量は44000[kJ/kg]で、潜熱は無視するものとして、次の(a)及び(b)に答えよ。

最大出力600[MW]の重油専焼火力発電所がある。重油の発熱量は44000[kJ/kg]で、潜熱は無視するものとして、次の(a)及び(b)に答えよ。
(a) 45000[MW·h]の電力量を発生するために、消費された重油の量が9.3×10³[t]であるときの発電端効率[%]の値として、最も近いのは次のうちどれか。

（1）37.8　（2）38.7　（3）39.6　（4）40.5　（5）41.4 %

(b) 最大出力で24時間運転した場合の発電端効率が40.0[%]であるとき、発生する二酸化炭素の量[t]として、最も近い値は次のうちどれか。なお、重油の化学成分は重量比で炭素85.0[%]、水素15.0[%]、原子量は炭素12、酸素16とする。炭素の酸化反応は次のとおりである。　C＋O₂→CO₂

（1）3.83×10²　（2）6.83×10²　（3）8.03×10²　（4）9.18×10³　（5）1.08×10⁴ t

ポイント解説：η=3600W/(BH)とCO₂=炭素×44/12——型は同じ、数値はその年のもの

(a) 発電した電力量の熱量は、1kW·h＝3600kJより 45000×10³kW·h×3600＝1.62×10¹¹kJ。重油9.3×10³t＝9.3×10⁶kgの入熱は 9.3×10⁶×44000＝4.092×10¹¹kJ。よって発電端効率は η＝1.62/4.092≒0.3959＝39.6%。(a)は(3)。令和7年度下期版は重油9.1×10³tで40.5%——分母がわずかに違うだけで選択肢1つ分ずれる。

(b) 24時間の発電電力量は 600×10³×24＝1.44×10⁷kW·h → 熱量5.184×10¹⁰kJ。効率40.0%で割り戻すと入熱は 1.296×10¹¹kJ、重油量は 1.296×10¹¹/44000≒2.945×10⁶kg＝2945t。炭素は重量比85.0%なので 2945×0.85≒2504t。C＋O₂→CO₂ より質量は44/12倍で、CO₂＝2504×44/12≒9180t＝9.18×10³t。水素15.0%は水になるだけでCO₂に寄与しない。(b)は(4)。

問題の解説

STEP1　(a)出力の熱量

45000×10³kW·h×3600=1.62×10¹¹kJ。

STEP2　(a)発電端効率

入熱=9.3×10⁶kg×44000=4.092×10¹¹kJ→η=1.62/4.092≒39.6%→(3)。

STEP3　(b)重油量

1.44×10⁷kW·h×3600/0.40/44000≒2.945×10⁶kg=2945t。

STEP4　(b)二酸化炭素

炭素=2945×0.85≒2504t→CO₂=2504×44/12≒9.18×10³t→(4)。

答え：(a)-(3)，(b)-(4)

💡 覚え方
発電端効率 η=W[kW·h]×3600/(B[kg]×H[kJ/kg])。CO₂＝炭素の質量×44/12（水素はH₂Oになるので無関係）。**同フォーマットの再出題**：H21問15（重油9.3×10³t・効率40.0%→39.6%・9.18×10³t）とR07下問15（9.1×10³t・45.0%→40.5%・8.16×10³t）——**型は同じでも数値が違えば答えも違う**。過去問の答えを覚えるのではなく式の流れを覚える。

⚠️ よくある間違い
1kW·h=3600kJの換算漏れ。二酸化炭素は炭素分85%だけから計算し、44/12を逆にしない。(b)は効率40.0%から重油量を逆算する2段階——(a)の9.3×10³tを流用しない（効率も電力量も違う条件）。令和7年度下期版の答え（40.5%・8.16×10³t）を覚えていてもここでは使えない。

まとめ

(a)出力の熱量	45000×10³×3600=1.62×10¹¹kJ
(a)発電端効率	1.62×10¹¹/(9.3×10⁶×44000)≒39.6%→(3)
(b)重油量	5.184×10¹⁰/0.40/44000≒2945t
(b)炭素	2945×0.85≒2504t（水素15%は無関係）
(b)CO₂	2504×44/12≒9.18×10³t→(4)

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