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電3電力[火力発電]の出題傾向

2022年4月17日

傾向をつかんで、効率的に学習を進めるために!

2009年~2020年の電験3種【電力】火力発電分野の出題傾向を分析しました。

まずは、年別の問題傾向一覧をどうぞ!

出題年 出題内容 出題形式
2009年 <問3>汽力発電所の熱効率 【正誤】
2009年 <問15>発電端熱効率と二酸化炭素排出量 【計算】
2010年 <問2>火力発電所の環境対策 【正誤】
2010年 <問3>コンバインドサイクル発電の特徴 【正誤】
2010年 <問15>発電端効率とボイラ効率 【計算】
2011年 <問2>火力発電所のボイラ設備 【正誤】
2011年 <問3>汽力発電所の復水器 【正誤】
2011年 <問15>汽力発電所の重油消費量と必要空気量 【計算】
2012年 <問2>汽力発電所のタービン発電機の特徴 【正誤】
2012年 <問3>汽力発電所の保護装置 【正誤】
2012年 <問15>送電端電力量と発電端熱効率 【計算】
2013年 <問2>ガスタービン発電の熱効率 【計算】
2013年 <問3>汽力発電所の蒸気タービン分類 【正誤】
2013年 <問15>発電端電力量と復水器冷却水流量 【計算】
2014年 <問2>汽力発電所の熱サイクル 【正誤】
2014年 <問3>コンバインドサイクル発電の高効率化 【正誤】
2014年 <問17>石炭消費量と二酸化炭素発生量 【計算】
2015年 <問2>汽力発電所の再生再熱サイクル 【空所】
2015年 <問3>汽力発電所のボイラ効率 【計算】
2016年 <問3>汽力発電所のボイラ及び付属設備 【正誤】
2016年 <問15>汽力発電所発電所のタービン効率と発電機効率(ランキンサイクル) 【計算】
2017年 <問3>火力発電所の環境対策 【正誤】
2017年 <問15>汽力発電所の重油消費量と必要空気量 【計算】
2018年 <問3>汽力発電所の蒸気タービン 【正誤】
2019年 <問3>火力発電所の熱効率向上方法 【正誤】
2019年 <問5>コンバインドサイクル発電 【正誤】
2019年 <問15>タービン出力と復水器冷却水温度 【計算】
2020年 <問2>復水器の機能 【空所】
2020年 <問3>汽力発電所の保護装置 【正誤】

計算問題が出題される可能性が高い

2020年と2018年を除いて、毎年計算問題が出題されています。近年の傾向として計算問題が出題されない可能性もあります。

計算問題の設問傾向としては、頻度順に

  1. 燃料燃焼時に発生する二酸化炭素量や必要空気量を問う(4問)
  2. 熱効率(発電端熱効率)を問う(3問)
  3. 燃料消費量を問う(3問)
  4. 各種(ボイラ、タービン、発電機)効率を問う(3問)
  5. 各種出力(タービン、発電機)を問う(2問)
  6. 復水器冷却水(流量、温度)について問う(2問)

これらの設問が組み合わされて出題されています。

計算問題の計算パターンは多くない

熱効率の計算方法や、燃料発生熱量、損失分熱量の冷却水温度上昇分、化学式から燃焼時発生ガスの量が計算できればほとんどの問題は解答できます。単位換算が一番の肝となります。

効率を問う計算問題は計算不要!?

電験の問題は、実際に基づいた数値を取り扱っており、計算問題も例外ではありません。

各種効率を問う問題がでたらラッキー!!計算不要で解答できるものさえあります。

実際的な各種効率は頭に入れておきましょう。

過去問題で実際に出題されている数値は

  • 発電端熱効率:35~43%
  • タービン効率:45~80%
  • 発電機効率:94~99%
  • ボイラ効率:85~90%

出題形式は正誤問題が多い

出題形式は計算問題を除いては、過去12年でのうち、

16問が「5つの文章の正誤を問う」もので、

2問が「空所を問う(選択式)」ものでした。

正誤・空所設問は全般的知識を問われる

正誤・空所設問の出題傾向としては、頻度順に

  1. コンバインドサイクル発電について問う(3問)
  2. 蒸気タービン・タービン発電機について問う(3問)
  3. 熱サイクルについて問う(2問)
  4. 汽力発電所の保護装置について問う(2問)
  5. 復水器について問う(2問)
  6. ボイラ設備について問う(2問)
  7. 熱効率について問う(2問)
  8. 環境対策について問う(2問)

上記のように、広く偏りなく出題されています。

ただし、汽力発電所の熱サイクルや、ボイラ・タービン・タービン発電機の機器構成などを理解できていれば、解ける問題がほとんどです。