電気施設管理-計算11【電験3種 法規】デマンドは30分平均！ファン4台停止で300kW未満＝(3) 令和5年度上期 A問題10 完全解説

今回は令和5年度上期 法規科目 A問題10、最大需要電力（デマンド）を300kW未満に抑えるために停止すべきファンの台数を求める計算問題です。デマンド管理の実務そのもので、考え方を押さえれば確実に解けます。

ポイントは「最大需要電力＝正時からの30分間平均」。9時00分〜9時30分の30分平均を300kW未満にするため、後半10分（9:20-9:30）でどれだけ削減が必要かを逆算します。

出題のポイント

令和5年度上期 法規科目 A問題10：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】 令和5年度上期 A問題10

　ある工場のある日の9時00分からの電力推移がグラフのとおりであった。最大需要電力（正時からの30分間ごとの平均使用電力）を300kW未満に抑えるため、9時20分から9時30分の間、ファン（全て5.5kW）を何台かと、その他の負荷を10kW分だけ停止する。ファンは最低何台停止させる必要があるか。

（グラフは上の画像を参照してください。9:00-9:20は310kW。）

ある工場のある日の9時00分からの電力推移がグラフのとおりであった。この工場では日頃から最大需要電力（正時からの30分間ごとの平均使用電力のことをいう。以下同じ。）を300kW未満に抑えるように負荷を管理しているが、その負荷の中で、換気用のファン（全て5.5kW）は最大8台まで停止する運用を行っている。この日9時00分からファンは10台運転しているが、このままだと9時00分からの最大需要電力が300kW以上になりそうなので、9時20分から9時30分の間、ファンを何台かと、その他の負荷を10kW分だけ停止することにした。ファンは最低何台停止させる必要があるか、次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。なお、この工場の負荷は全て管理されており、負荷の増減は無いものとする。

（1）0　（2）2　（3）4　（4）6　（5）8 台

ポイント解説：30分平均を300未満にする逆算

後半に許される電力を逆算：最大需要電力は9:00〜9:30の30分間平均です。9:00〜9:20（20分間）は310kWで確定。9:20〜9:30（10分間）の電力をPとすると、平均を300kW未満にする条件は
　(310×20＋P×10)/30 ＜ 300
　6200＋10P ＜ 9000 → P ＜ 280[kW]。
つまり後半は280kW以下にする必要があります。

必要な削減量：このままなら後半も310kWのまま。280kW以下にするには
　削減量＝310−280＝30[kW]が必要です。この削減をファン（1台5.5kW）とその他負荷10kWでまかないます。

ファン台数を求める：ファンをX台止めると削減量は5.5X＋10[kW]。これが30kW以上必要なので
　5.5X＋10 ≧ 30 → 5.5X ≧ 20 → X ≧ 3.64。
台数は整数なのでX＝4台。実際、4台なら削減32kWで後半278kW、平均299.3kW＜300で条件を満たします（3台では削減26.5kW・後半283.5kW・平均301.2kWで300以上となりNG）。よって(3)。

問題の解説

STEP1　逆算

(310×20+P×10)/30<300 → P<280kW

STEP2　削減量

310−280＝30kW の削減が必要

STEP3　台数

5.5X+10≧30 → X≧3.64 → 4台 →(3)

答え：(3)

まとめ

最大需要電力	30分間の平均使用電力
前半9:00-9:20	310kW×20分
後半の許容P	(300×30−310×20)/10＝280kW未満
必要削減量	310−280＝30kW
台数条件	5.5X＋10≧30 → X≧3.64
答え	4台 →(3)

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