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。
出題のポイント
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 【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 %
ポイント解説：発電−消費の正負で送電・受電
時間帯ごとに発電と消費を比較：発電（図2）は0-6時3000・6-22時10000・22-24時3000kW。消費（図1）は台形状。発電＞消費なら送電、消費＞発電なら受電。ランプ部分は交点の時刻を求めます（例：6-10時、消費5000+1250(t-4)＝発電10000となるのはt＝8時）。
(a) 送電・受電を積算：
送電（発電＞消費）＝6-8時の三角形2500＋18-22時の三角形10000＝12500kW·h＝12.5MW·h。
受電（消費＞発電）＝0-4時8000＋4-6時6500＋8-10時2500＋10-16時15000＋16-18時2500＋22-24時4000＝38500kW·h＝38.5MW·h。
よって(a)は(2)。
(b) 自家消費率：1日の総発電量＝3000×6＋10000×16＋3000×2＝184000kW·h＝184MW·h。このうち系統へ送電した12.5MW·hを除いた分が工場内で消費されたので、自家消費＝184−12.5＝171.5MW·h。比率は
171.5/184≒0.932＝93.2[%]で(b)は(5)。発電のほとんどが工場内で使われていることが分かります。
問題の解説
STEP1 交点
ランプ部で発電=消費となる時刻を求める（例t=8,18時）
STEP2 (a)
送電=2500+10000=12.5MWh、受電=8000+6500+2500+15000+2500+4000=38.5MWh →(2)
STEP3 (b)
総発電184MWh、自家消費=184−12.5=171.5、171.5/184≒93.2% →(5)
答え：(a)-(2)，(b)-(5)
💡 覚え方
系統連系の発電＝発電−消費の正負で送電（逆潮流）・受電を判定。ランプ部は発電＝消費の交点を求めて三角形・台形で面積化。自家消費率＝(総発電−系統送電)/総発電。総発電・送電・受電はすべて電力×時間の面積で計算。
⚠️ よくある間違い
ランプ部の交点（発電＝消費の時刻）を求めてから面積を分ける。送電は発電が消費を上回る部分だけ、受電は消費が発電を上回る部分だけ。自家消費率の分子は総発電−送電（消費電力量ではない）。
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) |
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