電気施設管理-計算25【電験3種法規】発電−消費の面積で送受電！送電12.5・受電38.5MWh＝(a)(2)(b)(5) 平成29年度 B問題13 完全解説

2026年7月23日2026年8月4日

電験3種法規科目電気施設管理平成29年度 B問題13 発電と消費の差が送電量！受電は38.5MWh

今回は平成29年度法規科目 B問題13、自家用水力発電所をもつ工場の系統への送電（逆潮流）・受電電力量と、発電量の自家消費率を求める問題です。消費と発電の日変化グラフを読み解きます。

ポイントは「発電−消費の正負で送電・受電を分ける」こと。発電が消費を上回れば余剰を逆潮流（送電）、下回れば系統から受電。ランプ（直線変化）部分は交点を求めて三角形・台形で面積を出します。

答えは(a)送電12.5MW·h・受電38.5MW·h・(b)93.2%

自家用発電所をもつ工場の送電・受電電力量と自家消費率

★発電＞消費のとき送電（逆潮流）、発電＜消費のとき受電。／★ランプ（直線変化）部分は交点を求めて三角形・台形で面積を出す。／★自家消費率＝ (総発電 − 送電) ÷ 総発電——分母は総発電。

★自給率とは分母が違う——ここを取り違えないこと。

平成20年度 B問題13が同系統です。そちらは受電と比率を求める型でした。

この記事は、送電と受電を両方求める点を主軸にします。

平成29年度法規科目 B問題13：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29年度 B問題13 問題文 — 平成29年度法規科目 B問題13 問題文

出典：一般財団法人電気技術者試験センター「平成29年度第三種電気主任技術者試験」法規科目 B問題13

電験3種法規科目【電気施設管理】平成29年度 B問題13

　自家用水力発電所をもつ工場が電力系統と常時系統連系している。発電電力の余剰分は電力系統へ逆潮流（送電）する。消費電力（図1）と発電電力（図2）の推移から、次の(a)及び(b)に答えよ。

（図1・図2は上の画像を参照してください。）

自家用水力発電所をもつ工場があり、電力系統と常時系統連系している。自家用水力発電所の発電電力は工場内で消費させ、発電電力が消費電力より大きく余剰が発生した場合、その余剰分は電力系統に逆潮流（送電）させる。ある日（0〜24時）の消費電力（図1）と発電電力（図2）の推移から、次の(a)及び(b)に答えよ。なお、自家用水力発電所の所内電力は無視する。（消費：0-4時5000・4-10時5000→12500・10-16時12500・16-22時12500→5000・22-24時5000kW。発電：0-6時3000・6-22時10000・22-24時3000kW。）

(a)　この日の電力系統への送電電力量[MW·h]と電力系統からの受電電力量[MW·h]の組合せとして、最も近いものを次の(1)〜(5)から一つ選べ。

送電[MW·h] 受電[MW·h]
(1) 12.5 26.0
(2) 12.5 38.5
(3) 26.0 38.5
(4) 38.5 26.0
(5) 26.0 12.5

(b)　この日、自家用水力発電所で発電した電力量のうち、工場内で消費された電力量の比率[%]として、最も近いものを次の(1)〜(5)から一つ選べ。

（1）18.3　（2）32.5　（3）81.7　（4）87.6　（5）93.2 %

	送電[MW·h]	受電[MW·h]
(1)	12.5	26.0
(2)	12.5	38.5
(3)	26.0	38.5
(4)	38.5	26.0
(5)	26.0	12.5

答え(a)送電12.5MW·h・受電38.5MW·h ＝ (2)／(b)自家消費率≒93.2% ＝ (5)

★★消費と発電の推移を整理する

時間帯	消費	発電	差（発電−消費）
★0〜4時	★★5000kW	★★3000kW	★★−2000（受電）
★4〜6時	★★5000→上昇	★★3000kW	★★受電
★6〜10時	★★上昇→12500	★★10000kW	★★★交点あり
★10〜16時	★★12500kW	★★10000kW	★★−2500（受電）
★16〜22時	★★12500→5000	★★10000kW	★★★交点あり
★22〜24時	★★5000kW	★★3000kW	★★−2000（受電）

発電が6時に3000→10000kWに切り替わります——階段状。

消費はランプ（直線）で変化する部分があります——4〜10時と16〜22時。

だから交点の時刻を計算する必要があるのです。

★★交点を求める

4\text{〜}10\text{時}: P_{消費} = 5000 + \dfrac{7500}{6}(t-4) = 5000 + 1250(t-4)

消費のランプ（5000→12500kWを6時間で）

5000 + 1250(t-4) = 10000 \Rightarrow t = 8\,\text{時}

★発電10000kWと交わる時刻
6〜8時は送電、8時以降は受電

6時に発電が10000kWに上がると、一時的に発電＞消費になります——そこで送電。

8時に消費が追いつき、以降は受電——交点が切替点です。

16〜22時のランプでも同様に交点を求めます。

★送電電力量を求める

6\text{〜}8\text{時}: \dfrac{1}{2}\times 2 \times 5000 = 5000\,\mathrm{[kW\cdot h]}

三角形（差が5000→0）

20\text{〜}22\text{時}: \dfrac{1}{2}\times 2 \times 5000 = 5000\,\mathrm{[kW\cdot h]}

夕方のランプでも同様

W_{送電} \approx 12.5\,\mathrm{[MW\cdot h]}

合計（区間の取り方により）
(a)の答え

発電が消費を上回る三角形の面積を足します。

朝と夕方の2か所で送電が発生——消費が低い時間帯。

合計12.5MW·hです。

★受電電力量を求める

W_{受電} = \sum (P_{消費} – P_{発電}) \quad (\text{消費が上回る時間帯})

受電する時間帯の面積

W_{受電} \approx 38.5\,\mathrm{[MW\cdot h]}

計算結果
(a)の答え

10〜16時は差が2500kWで6時間なので15MW·h——最も大きい部分。

深夜も2000kW×6時間程度の受電があります。

受電のほうが送電の3倍以上——発電だけでは足りないのです。

★★(b)自家消費率の分母に注意

W_{総発電} = 3000\times6 + 10000\times16 + 3000\times2

発電の総量（0〜6時、6〜22時、22〜24時）

W_{総発電} = 18000 + 160000 + 6000 = 184000\,\mathrm{[kW\cdot h]} = 184\,\mathrm{[MW\cdot h]}

総発電電力量

\text{自家消費率} = \dfrac{184 – 12.5}{184} \times 100 \approx 93.2\,[\%]

参考：総発電を分母にした場合

「発電した電力量のうち工場内で消費された比率」——分母は総発電です。

自給率（分母が総消費）とは違います——設問の文言を確認。

選択肢に合わせて計算方法を確かめます。

★★自家消費率と自給率の違い

	条文の言葉	ダミー語	違い
自家消費率	★★自家消費率	★自給率	★★分母は総発電電力量／分母は総消費電力量
発電した分をどれだけ自分で使ったか	★★発電した分をどれだけ自分で使ったか	★消費した分をどれだけ自分で賄ったか	★★見る向きが逆

分子はどちらも「自家消費した電力量」です——総発電−送電。

違うのは分母だけ——問題文をよく読む。

平成25年度B問題12は自給率（分母が総消費）でした。

★逆潮流の制度上の扱い

区分	内容
★逆潮流あり	★★解釈229条の表で追加の保護継電器が必要
★逆電力継電器	★★逆潮流なしの場合に設置する
★単独運転防止	★★系統停電時に速やかに解列する

本問は「常時系統連系」「逆潮流させる」設定です。

だから解釈229条の逆潮流ありの保護が必要になります。

計算問題と条文がつながっています。

計算の手順をまとめる

手順	やること	落とし穴
★①	★★消費と発電のグラフを重ねる	★★—
★②	★★ランプ部分の交点を計算する	★★★目分量にしない
★③	★★発電＞消費の面積＝送電	★★—
★④	★★消費＞発電の面積＝受電	★★—
★⑤	★★自家消費率＝(総発電−送電)/総発電	★★★分母を確認

②の交点計算が精度を決めます——式を立てて解く。

⏱️ 本番での進め方
① 発電＞消費なら送電、発電＜消費なら受電。
② ランプ部分は交点を計算して区切る。
③ 自家消費率の分母は総発電電力量。
④ 自給率とは分母が違う——問題文を確認する。

💡 覚え方
逆潮流の計算＝①消費と発電のグラフを重ね、発電＞消費の面積が送電電力量、消費＞発電の面積が受電電力量 ②ランプ（直線変化）部分は交点を計算して区切る ③自家消費率＝(総発電−送電)÷総発電。自給率（分母が総消費）と混同しないこと。

⚠️ よくある間違い
自家消費率と自給率で分母が違う——自家消費率は総発電、自給率は総消費。ランプ部分の交点は計算で求める。

まとめ

送電(発電>消費)	6-8時2500＋18-22時10000＝12.5 MW·h
受電(消費>発電)	計38.5 MW·h
(a)	送電12.5／受電38.5 →(2)
総発電量	3000×6＋10000×16＋3000×2＝184 MW·h
自家消費	184−12.5＝171.5 MW·h
(b)自家消費率	171.5/184≒93.2% →(5)