火力58【電験3種 電力】発電方式別のCO₂排出量!原子力<LNGコンバインド<重油<石炭 平成19年度 A問題5 完全解説

電験3種 電力科目【火力】平成19年度 A問題5 少ない順=a原子力<bLNGコンバインド<d重油<c石炭→(4)

今回は平成19年度 電力科目 A問題5を解説します。原子力・LNGコンバインドサイクル・石炭専焼汽力・重油専焼汽力の4つの発電設備を、発生電力量当たりの二酸化炭素排出量が少ない順に並べる問題です。

判断軸は2つ。①燃料の炭素の多さ(石炭>重油>LNG、原子力はゼロ)と②熱効率(コンバインドは高効率なので同じ電力量でも燃料が少なくて済む)。この2軸で並べれば原子力<LNGコンバインド<重油<石炭と一意に決まります。

出題のポイント

目次

平成19年度 電力科目 A問題5: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19年度 A問題5 問題文
平成19年度 電力科目 A問題5 問題文

電験3種 電力科目 【火力】 平成19年度 A問題5

 地球温暖化の主な原因の一つといわれる二酸化炭素の排出量削減が、国際的な課題となっている。発電時の発生電力量当たりの二酸化炭素排出量が少ない順に発電設備を並べたものとして、正しいのは次のうちどれか。

 ただし、発電所の記号を次のとおりとし、ここでは、汽力発電所の発電効率は同一であるとする。a. 原子力発電所 b. LNG燃料を用いたコンバインドサイクル発電所 c. 石炭専焼汽力発電所 d. 重油専焼汽力発電所

a < b < c < d
a < d < c < b
b < a < d < c
a < b < d < c
b < a < c < d

ポイント解説:炭素の多さ×熱効率で並べる

最少は原子力(a):核分裂はそもそも燃焼ではないので、発電時にCO₂を排出しない。よってaが最少で、aが先頭でない(3)(5)は即座に切れる。

化石燃料3つの順序:燃料1kg(あるいは同じ発熱量)あたりの炭素の割合は石炭>重油>LNG(天然ガス)の順に多い。LNGの主成分メタンCH₄は水素が多く炭素が少ないため、同じ熱量でもCO₂が少ない。さらにbはコンバインドサイクルで熱効率が高いので、同じ電力量を作るのに使う燃料自体が少なく、CO₂はいっそう少なくなる。したがって少ない順は a(原子力)<b(LNGコンバインド)<d(重油)<c(石炭)で答えは(4)。cとdの順序(石炭が最多)を取り違えた(1)が最大の引っかけ。

問題の解説

STEP1 原子力が最少

発電時にCO₂を出さない→a先頭でない(3)(5)を除外。

STEP2 燃料の炭素量

炭素の割合は石炭>重油>LNG→同じ効率ならc>d>b。

STEP3 効率も加味

bはコンバインドで高効率→さらに有利。a<b<d<c→(4)。

答え:(4)

💡 覚え方
発電電力量あたりのCO₂排出量(少ない順):**原子力(発電時ゼロ)<LNGコンバインド<LNG汽力<重油汽力<石炭汽力**。理由は①燃料の炭素割合(石炭>重油>LNG。メタンCH₄は水素が多い)②熱効率(コンバインド>汽力)。水力・太陽光・風力・地熱も発電時CO₂ゼロの仲間。石炭が最多・原子力が最少という両端を固定してから間を埋める。

⚠️ よくある間違い
石炭と重油の順序を逆にしない——炭素の塊である石炭が最多。「汽力発電所の発電効率は同一」という但し書きは石炭汽力と重油汽力を燃料の差だけで比べさせるための条件。原子力は「発電時に」CO₂を出さない(建設・燃料加工まで含めるライフサイクルの話とは区別)。

まとめ

a 原子力発電時のCO₂排出はゼロ→最少
b LNGコンバインド炭素の少ないLNG×高効率→2番目
d 重油汽力炭素は石炭より少ない→3番目
c 石炭汽力炭素の割合が最も多い→最多
答えa<b<d<c→(4)

▼あわせて解きたい関連問題
・重油消費量と1日の二酸化炭素排出量(火力7):【電力】令和6年度下期 B問題15

・この年度の問題を通しで解く:電験3種 平成19年度 問題一覧(全4科目)

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