ある需要端の負荷に対し、水力発電所1か所と重油専焼汽力発電所1か所によって電力を供給する場合において、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
水力発電所の最大使用水量20m³/s, 総落差200m, 損失水頭7m, 水車と発電機の総合効率85%, 年間の設備利用率60%としたとき、この発電所の年間発電電力量 [GW・h] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(3)。水力発電所の年間発電電力量は、有効落差を出して発電出力を求め、設備利用率を掛けて年電力量にします。損失水頭を差し引くことが要点です。
詳細解説
この問題では、総落差から損失水頭を引いて有効落差を求め、\(P=9.8QH\eta\) と年間設備利用率で発電電力量を出します。
水力発電所の年間発電電力量
有効落差 \(H = 200 - 7 = 193 \, [m]\)
発電出力 \(P = 9.8 Q H \eta = 9.8 \times 20 \times 193 \times 0.85 \approx 32154 \, [kW] = 32.154 \, [MW]\)
年間発電電力量 \(W_H = P \times 24 \times 365 \times \text{利用率}\)
\(W_H = 32.154 \times 8760 \times 0.60 \approx 169000 \, [MW\cdot h] = 169 \, [GW\cdot h]\)
最も近い値は 170 である。
