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。
需要端の負荷に供給する最大電力が100MW, 年負荷率60%の場合、汽力発電所における重油の年間の消費量 [kL] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、この汽力発電所の発電端熱効率は40%で運転出力に関わらず一定とする。使用する重油の発熱量は39100 kJ/Lとし、発電所から需要端までの送電損失, 発電所内損失は無視するものとする。
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要点
正解は(3)。熱量、効率、温度差のどれを使うかを整理し、エネルギー収支から値を求める問題です。 加えた電力量や熱流がどの形の熱量に変わるかを整理し、損失や効率を含めて必要なエネルギーを求めることが要点です。
詳細解説
この問題では、加えた電力量や熱流がどの形の熱量に変わるかを整理し、損失や効率を含めて必要なエネルギーを求めることがポイントです。
汽力発電所の燃料消費量
需要端の年間総電力量 \(W_{total} = 100 \, [MW] \times 8760 \, [h] \times 0.60 = 525600 \, [MW\cdot h] = 525.6 \, [GW\cdot h]\)
汽力発電所が受け持つ電力量 \(W_T = W_{total} - W_H = 525.6 - 169.0 = 356.6 \, [GW\cdot h] = 356.6 \times 10^6 \, [kW\cdot h]\)
必要熱量 \(Q_{in} = \dfrac{W_T \times 3600}{\eta_T} = \dfrac{356.6 \times 10^6 \times 3600}{0.40} \, [kJ]\)
燃料消費量 \(V = \dfrac{Q_{in}}{39100} = \dfrac{356.6 \times 10^6 \times 3600}{0.40 \times 39100} \approx 82081841 \, [L] \approx 82000 \, [kL]\)
最も近い値は 82 000 である。
