電験３種過去問【2024年(下期)電力 問15】

解答

(a):（4）が最も近い。
(b):（3）が最も近い。

解説

(a) 重油消費量の値[t/h]を求める。

　発電所が出力1000MWで運転している。これを、熱量に換算すると、1 [W]=1 [J/s]なので、1000MJ/s の出力で運転していることがわかる。
　発電端効率が41％であるので、1000MJ/s の出力を維持するために必要な単位時間当たりのエネルギーは
　\(\frac{1000}{0.41}=2439\)[MJ/s]
となる。求める重油消費量は 1 時間（h）当たりの量であるので、1 時間に消費されるエネルギーを求めると、
　\(2439\times 60\times 60 =8,780,400\)[MJ]
となる。重油発熱量が44000kJ/kg=44MJ/kg であるので、1 時間に消費される重油量は
　\(\frac{8,780,400}{44}=199,555\)[kg]
である。したがって、求める重油消費量は200 [t/h]となる。

(b) 1日に発生する二酸化炭素の重量の値[t]を求める。
　重油の化学成分(重量比)は炭素85％であるので、前問の重油消費量200 [t/h]に対して、
　\(200\times 0.85=170\)[t/h]
が炭素重量となる。全ての炭素は完全燃焼して酸素と結合して、二酸化炭素となると考える。二酸化炭素の化学式は、
　C+O2→CO2
であり、炭素の原子量は12、酸素の原子量は16であるので、これらの原子量を化学式に当てはめると
　12+16×2→44
したがって、消費される炭素170 [t/h]が完全燃焼して得られる二酸化炭素重量は
　\(170\times \frac{44}{12}=623.3\)[t/h]
つまり、1 日に発生する二酸化炭素の重量は\(623.3\times 24=14,959\)[t]となる。