火力2【電験3種電力】重油専焼火力の発電端効率と二酸化炭素発生量を計算する！令和7年度下期 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7年度下期 B問題15 (a)η=45000×10³×3600/(9.1×10⁶×44000)≒40.5%→(4)　(b)重油2618t→炭素2225t→CO₂=2225×44/12≒8.16×10³t→(3)

今回は令和7年度下期電力科目 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)発電端効率と(b)24時間運転時の二酸化炭素発生量を求める問題です。

効率は出力の熱量÷入れた熱量。ここで1kW·h＝3600kJの換算が生命線です。CO₂は重油→炭素85%→C+O₂→CO₂で質量が44/12倍という流れで求めます。

出題のポイント

令和7年度下期電力科目 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7年度下期 B問題15 問題文 — 令和7年度下期電力科目 B問題15 問題文

電験3種電力科目【火力】令和7年度下期 B問題15

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

最大出力600MWの重油専焼火力発電所がある。重油の発熱量は44000kJ/kgで、潜熱は無視するものとして、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) 45000MW·hの電力量を発生するために使用された重油消費量が9.1×10³tであるときの発電端効率の値[%]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）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45.0%であるとき、発生する二酸化炭素量の値[t]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。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）6.83×10²　（2）6.83×10³　（3）8.16×10³　（4）9.18×10³　（5）1.08×10⁴ t

ポイント解説：η=3600W/(BH)、CO₂は炭素の44/12倍

(a) 発電端効率は「発生した電力量の熱量÷燃料が持ち込んだ熱量」。1kW·h＝3600kJなので、出力側は 45000MW·h＝45000×10³kW·h → 45000×10³×3600＝1.62×10¹¹kJ。入熱側は 9.1×10³t＝9.1×10⁶kg なので 9.1×10⁶×44000＝4.004×10¹¹kJ。よって η＝1.62×10¹¹/4.004×10¹¹≒0.4046＝40.5%。(a)は(4)。

(b) まず重油消費量を逆算する。24時間の発電電力量は 600×10³kW×24h＝1.44×10⁷kW·h＝1.44×10⁷×3600＝5.184×10¹⁰kJ。η＝45.0%だから必要な入熱は 5.184×10¹⁰/0.45＝1.152×10¹¹kJ、重油量は 1.152×10¹¹/44000＝2.618×10⁶kg＝2618t。次に炭素は重量比85.0%なので 2618×0.85＝2225t。C＋O₂→CO₂ より炭素12kgから二酸化炭素44kgが生じるから、CO₂＝2225×44/12≒8160t＝8.16×10³t。(b)は(3)。

問題の解説

STEP1　(a)出力の熱量

1kW·h=3600kJ。45000MW·h=45000×10³kW·h→45000×10³×3600=1.62×10¹¹kJ。

STEP2　(a)入熱と効率

9.1×10³t=9.1×10⁶kg→9.1×10⁶×44000=4.004×10¹¹kJ。η=1.62/4.004≒40.5%→(4)。

STEP3　(b)重油量

600×10³×24=1.44×10⁷kW·h→×3600=5.184×10¹⁰kJ。入熱=5.184×10¹⁰/0.45=1.152×10¹¹kJ→重油=1.152×10¹¹/44000=2.618×10⁶kg=2618t。

STEP4　(b)二酸化炭素

炭素=2618×0.85=2225t。C＋O₂→CO₂で質量は44/12倍→CO₂=2225×44/12≒8160t=8.16×10³t→(3)。

答え：(a)-(4)，(b)-(3)

💡 覚え方
発電端効率 η=3600W[kW·h]/(B[kg]×H[kJ/kg])。**1kW·h=3600kJ**（1kWh=3.6×10⁶J）。二酸化炭素の計算はC＋O₂→CO₂で、原子量C=12・O=16なのでCO₂の分子量は12+32=44→**炭素の質量×44/12＝CO₂の質量**。水素15%は水になるだけでCO₂には無関係（引っかけ）。1t=10³kg。

⚠️ よくある間違い
1kW·h=3600kJの換算を忘れない（これを落とすと3600倍ずれる）。二酸化炭素は重油全体ではなく**炭素分（85%）だけ**から計算する。倍率は44/12（12/44と逆にしない）。水素分15%はCO₂を出さない。(b)は効率45.0%から重油量を逆算する2段階——(a)の重油量9.1×10³tを流用しない。

まとめ

(a)出力の熱量	45000×10³kW·h×3600=1.62×10¹¹kJ
(a)入熱	9.1×10⁶kg×44000=4.004×10¹¹kJ→η≒40.5%→(4)
(b)電力量	600×10³×24=1.44×10⁷kW·h→5.184×10¹⁰kJ
(b)重油量	5.184×10¹⁰/0.45/44000=2.618×10⁶kg=2618t
(b)CO₂	2618×0.85×44/12≒8160t=8.16×10³t→(3)

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