電気施設管理-計算33【電験3種 法規】日負荷曲線で太陽光の余剰と自給率!送電1300kWh・自給46%=(a)(2)(b)(3) 平成25年度 B問題12 完全解説

電験3種 法規科目 電気施設管理 平成25年度 B問題12 太陽光の自給率46%が再出題!面積で解く

今回は平成25年度 法規科目 B問題12太陽電池発電所を設置したショッピングセンターの電力需給を日負荷曲線から求める問題です。実はこの問題、令和7年度上期 B問題13とまったく同一——数値まで完全に同じ再出題です。

ポイントは「発電が消費を上回った分だけ送電」。グラフを時間帯ごとに区切り、発電>消費の三角形・台形の面積を足せば送電電力量。自給率は(総発電−送電)÷総消費で求まります。

出題のポイント

目次

平成25年度 法規科目 B問題12: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 法規科目 配電 平成25年度 B問題12 問題文
平成25年度 法規科目 B問題12 問題文

電験3種 法規科目 【電気施設管理】 平成25年度 B問題12

 出力600kWの太陽電池発電所を設置したショッピングセンターがある。発電(6→12時0→600kW、12→18時600→0kW)と消費(0-10時100・10-17時300・17-21時400・21-24時100kW)の推移から、余剰を系統へ送電する。次の(a)及び(b)に答えよ。

(図は上の画像を参照してください。本問は令和7年度上期 B問題13と同一問題です。)

出力600kWの太陽電池発電所を設置したショッピングセンターがある。ある日の発電の状況と電力消費は図のとおり。発電所の出力は6時から12時まで直線的に増大し、その後18時まで直線的に下降した。消費電力は0時から10時100kW、10時から17時300kW、17時から21時400kW、21時から24時100kW。発電電力は自家消費し、余剰分は電力系統に送電する。次の(a)及び(b)に答えよ。

(a) この日、太陽電池発電所から電力系統に送電した電力量[kW·h]の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)から一つ選べ。

(1)900 (2)1300 (3)1500 (4)2200 (5)3600 kW·h

(b) この日、ショッピングセンターで消費した電力量に対して太陽電池発電所が発電した電力量により自給した比率[%]として、最も近いものを次の(1)〜(5)から一つ選べ。

(1)35 (2)38 (3)46 (4)52 (5)58 %

平成25年度 B問題12 発電電力と消費電力の日変化
平成25年度 B問題12 発電電力と消費電力の日変化

ポイント解説:発電>消費の面積が送電量

(a) 送電量:発電は正午に600kW(傾き100kW/h)。消費と比べ発電が上回る部分の面積を足します。
 7〜10時:消費100、発電7時に100→10時に400。余剰の三角形½×3h×300=450
 10〜12時:消費300、発電400→600。余剰の台形(100+300)/2×2h=400
 12〜15時:消費300、発電600→300。余剰の三角形½×3h×300=450
 合計450+400+450=1300[kW·h](a)は(2)

(b) 自給率の分子:太陽電池の総発電量=三角形の面積=½×12h×600=3600[kW·h]。このうち送電1300を差し引いた2300kW·hが自家消費(自給分)です。

(b) 自給率:1日の総消費電力量=100×10+300×7+400×4+100×3=5000[kW·h]。自給率は
 2300/5000=46[%](b)は(3)

問題の解説

STEP1 (a)送電

7-10時450+10-12時400+12-15時450=1300kWh →(2)

STEP2 (b)自家消費

総発電½×12×600=3600、自家消費=3600−1300=2300kWh

STEP3 (b)自給率

総消費=1000+2100+1600+300=5000、2300/5000=46% →(3)

答え:(a)-(2),(b)-(3)

💡 覚え方
太陽光の需給=日負荷曲線の面積計算送電量=(発電−消費)の正の部分の面積(三角形・台形に分けて積算)。総発電=½×底辺×高さ自家消費=総発電−送電自給率=自家消費/総消費本問(H25問12)=R07上問13と完全同一——超頻出。

⚠️ よくある間違い
送電は発電が消費を上回る部分だけ。発電=消費の交点時刻を正しく求める。自給率の分子は自家消費(=総発電−送電)で総発電ではない。

まとめ

送電 7-10時½×3×300=450
送電 10-12時(100+300)/2×2=400
送電 12-15時½×3×300=450
(a)送電合計1300 kW·h →(2)
総発電/自家消費3600/2300 kW·h
(b)自給率2300/5000=46% →(3)

▼あわせて解きたい関連問題
・同一問題(電気施設管理-計算5):【法規】令和7年度上期 B問題13
・自家用水力の逆潮流(電気施設管理-計算25):【法規】平成29年度 B問題13

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