問題文
出力 \(600 \text{ kW}\) の太陽電池発電所を設置したショッピングセンターがある。ある日の太陽電池発電所の発電の状況とこのショッピングセンターにおける電力消費は図に示すとおりであった。すなわち、発電所の出力は朝の6時から12時まで直線的に増大し、その後は夕方18時まで直線的に下降した。また、消費電力は深夜0時から朝の10時までは \(100 \text{ kW}\), 10時から17時までは \(300 \text{ kW}\), 17時から21時までは \(400 \text{ kW}\), 21時から24時は \(100 \text{ kW}\) であった。
このショッピングセンターは自然エネルギーの活用を推進しており太陽電池発電所の発電電力は自家消費しているが、その発電電力が消費電力を上回って余剰を生じたときは電力系統に送電している。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
この日、ショッピングセンターで消費した電力量に対して太陽電池発電所が発電した電力量により自給した比率 \(\text{[\%]}\) として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
図はタップで拡大できます。
選択肢
**自給率の計算**
\[ \text{自給率} = \dfrac{\text{自家消費されたPV電力量}}{\text{総消費電力量}} \times 100 \]
または
\[ \text{自給率} = \dfrac{\text{総発電量} - \text{売電量}}{\text{総消費電力量}} \times 100 \]
1. **総消費電力量**
- 0-10時: \(100 \times 10 = 1000\)
- 10-17時: \(300 \times 7 = 2100\)
- 17-21時: \(400 \times 4 = 1600\)
- 21-24時: \(100 \times 3 = 300\)
- 合計: \(5000 \text{ kWh}\)
2. **総発電量**
- 底辺 \(12 \text{ h}\) (6時～18時)、高さ \(600 \text{ kW}\) の三角形
- \(0.5 \times 12 \times 600 = 3600 \text{ kWh}\)
3. **自家消費されたPV電力量**
- \(3600 \text{ (総発電)} - 1300 \text{ (売電)} = 2300 \text{ kWh}\)
4. **自給率**
- \(2300 / 5000 \times 100 = 46 \text{ \%}\)