2020年 国家一般職(高卒 技術) No.30 電力技術　解説

　問 題　　　　　

有効落差 200 m、流量 50 m³/s の水力発電所において、水車効率が 0.8、発電機効率が 0.9 であるとき、発電機の出力はおよそいくらか。ただし、重力加速度の大きさを 10 m/s² とする。

1． 18000 kW
2． 36000 kW
3． 72000 kW
4． 80000 kW
5． 90000 kW

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

H27 no30 水力発電　と同テーマです。水力発電は、水の位置エネルギーを利用した発電です。そこで落差 200m の水の位置エネルギーを考えます。位置エネルギー U = mgh です。

まずは質量 m の単位変換を行います。
1m³ = 1000 kg → 50 m³ = 50 × 10³ kg 

順に計算していきます。
・mg = m × 10 = 50 × 10⁴ (N)
・mgh = (50 × 10⁴) × 200
= 10⁸ Nm
= 10⁵ kW

(※単位 Nm = W)

水車効率 0.8、発電機効率 0.9 とあるので、総合効率 0.8 × 0.9 = 0.72 です。10⁵ × 0.72 = 72000 kW です。

以上より、正解は 3 です。