今回は平成28年度 電力科目 A問題5を解説します。燃料電池・貯水池式水力・バイオマス・風力・太陽光の5方式の原理から誤っているものを選ぶ問題です。
またしても風力の3乗則が標的。今回は「風速の2乗に比例」という書き方です。令和5年度上期（新エネ6）は「比例」、本問は「2乗」——どちらも正解は3乗。エネルギー（2乗）と電力（3乗）の混同を誘っています。
出題のポイント
平成28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 【新エネルギー】 平成28年度 A問題5
各種の発電に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
燃料電池発電は、水素と酸素との化学反応を利用して直流の電力を発生させる。化学反応で発生する熱は給湯などに利用できる。
貯水池式発電は水力発電の一種であり、季節的に変動する河川流量を貯水して使用することができる。
バイオマス発電は、植物などの有機物から得られる燃料を利用した発電方式である。さとうきびから得られるエタノールや、家畜の糞から得られるメタンガスなどが燃料として用いられている。
風力発電は、風のエネルギーによって風車で発電機を駆動し発電を行う。風力発電で取り出せる電力は、損失を無視すると、風速の2乗に比例する。
太陽光発電は、太陽電池によって直流の電力を発生させる。需要地点で発電が可能、発生電力の変動が大きい、などの特徴がある。
ポイント解説：取り出せる電力はv³——「2乗」は運動エネルギーの話
(4)が誤り：風力発電で取り出せる電力は P＝(1/2)ρAv³ で風速の3乗に比例する。「2乗」に比例するのは風の運動エネルギー（(1/2)mv²）のほうで、電力には単位時間の通過質量 m＝ρAv の1乗分が加わって3乗になる。令和4年度上期（新エネ8）の空欄補充で「エネルギーは2乗・電力は3乗」と正確に区別させた知識を、正誤形式で試す問題。
その他は正しい：(1)燃料電池は水素と酸素の化学反応で直流を発生し、反応熱は給湯などに利用できる（コージェネ）。(2)貯水池式は水力発電の運用分類の一つで、季節的に変動する河川流量を貯水して使える（水力1で学んだ「調整池式＝短期／貯水池式＝季節」の区別どおり）。(3)バイオマスの燃料例＝さとうきび→エタノール、家畜の糞→メタンガス。(5)太陽光は直流発生・需要地点で発電可能・変動が大きい。よって答えは(4)。
問題の解説
STEP1 (4)を判定
取り出せる電力はv³に比例。「2乗」は運動エネルギーの指数→(4)が誤り。
STEP2 燃料電池・水力
(1)直流＋排熱給湯、(2)貯水池式＝季節変動を貯水——正しい。
STEP3 バイオマス・太陽光
(3)エタノール・メタン、(5)直流・需要地点・変動大——正しい。
答え：(4)
💡 覚え方
風力3乗則の出題3形態：**「比例」（R05上）／「2乗に比例」（H28）／空欄で2乗と3乗の使い分け（R04上）**——すべて「エネルギーはv²・電力はv³」で解決。貯水池式＝**季節的**な流量変動を貯水（調整池式＝1日〜数日）。燃料電池・バイオマス・太陽光の定番記述はsn2・sn4・sn10と共通。
⚠️ よくある間違い
「2乗」に反応できるか——電力は3乗（2乗は運動エネルギー）。貯水池式と調整池式の期間の違い（季節vs日）。他の4つは定番の正しい記述なので迷わず(4)へ。
まとめ
| (1)燃料電池 | 直流発生・排熱を給湯に利用→正しい |
| (2)貯水池式 | 季節変動する河川流量を貯水→正しい |
| (3)バイオマス | エタノール・メタンガス→正しい |
| (4)風力 | 電力はv³に比例（2乗は誤り）→誤り |
| (5)太陽光 | 直流・需要地点・変動大→正しい。答えは(4) |
▼あわせて解きたい関連問題
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