2級電気工事(第一次) ミニテスト

2級電気工事施工管理技士 電力系統 練習問題①【無料・10問】発電方式

2級電気工事施工管理技士 電力系統 ミニテスト 第1回

第一次検定の「電力系統」は、発電・送電・変電・配電の仕組みが出題されます。暗記中心で、各方式の違いを整理すれば確実に得点できる分野です。

第1回では発電方式(水力・火力・原子力・新エネルギー)を中心に10問出題します。「電力系統①(発電)をわかりやすく解説」を復習してから挑戦しましょう。

テスト情報

形式:四肢択一(各問1つ選択)

問題数:10問

分野:発電方式(水力・火力・原子力・新エネルギー)

目標時間:15分

電力系統 ミニテスト(全10問)

問1

水力発電に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

(1)水力発電は水の位置エネルギーを利用して発電する。
(2)揚水式発電は、夜間の余剰電力で水を汲み上げ、昼間に発電する方式である。
(3)水力発電はCO2を排出しないクリーンエネルギーである。
(4)水力発電は日本の全発電量の約7割を占めている。

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正解:(4)

日本の全発電量の約7割を占めるのは「火力発電」。水力発電は約7〜8%程度。水力は再生可能エネルギーの中では古くからの主力だが、全体に占める割合は大きくない。

問2

水車の種類と適用条件の組合せとして、最も不適当なものはどれか。

(1)ペルトン水車 — 高落差・少水量
(2)フランシス水車 — 中落差・中水量
(3)カプラン水車 — 低落差・大水量
(4)ペルトン水車 — 低落差・大水量

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正解:(4)

ペルトン水車は「高落差・少水量」向け。低落差・大水量に適するのはカプラン水車。「ペル=高い、フラ=中、カプ=低い」の語呂合わせで覚えよう。

問3

火力発電に関する記述として、最も適当なものはどれか。

(1)汽力発電はガスタービンで直接発電する方式である。
(2)コンバインドサイクル発電は蒸気タービンのみを使う方式である。
(3)コンバインドサイクル発電はガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた効率の高い方式である。
(4)火力発電はすべてCO2を排出しない。

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正解:(3)

コンバインドサイクルはガスタービン+蒸気タービンの2段構えで、効率は約60%と最も高い。(1)汽力発電はボイラーで蒸気を作る方式。(2)蒸気タービンのみは汽力発電。(4)火力はCO2を排出する。

問4

原子力発電に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

(1)ウランの核分裂で発生する熱を利用して蒸気を作り、タービンを回す。
(2)沸騰水型(BWR)は原子炉内で直接蒸気を発生させる。
(3)加圧水型(PWR)は蒸気発生器を介して二次側に蒸気を作る。
(4)原子力発電は出力調整が容易で、ピーク需要に対応するのに適している。

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正解:(4)

原子力発電は出力調整が難しく、常に一定出力で運転する「ベースロード電源」として使われる。ピーク需要への対応には揚水式発電やガスタービン発電が適している。

問5

太陽光発電に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

(1)太陽電池で光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する。
(2)太陽電池の出力は直流であるため、パワーコンディショナで交流に変換する。
(3)天候や時間帯に関係なく、常に安定した出力が得られる。
(4)設置場所の制約が少なく、屋根や遊休地に設置できる。

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正解:(3)

太陽光発電は天候や時間帯に大きく左右される。曇りの日は出力が下がり、夜間は発電できない。この出力変動が太陽光発電の最大の課題。

問6

風力発電に関する記述として、最も適当なものはどれか。

(1)風力発電の出力は風速に比例する。
(2)風力発電の出力は風速の3乗に比例する。
(3)風力発電は騒音や景観の問題が全くない。
(4)洋上風力発電は陸上より風が弱いため効率が悪い。

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正解:(2)

風力発電の出力は風速の「3乗」に比例する。風速が2倍になると出力は8倍。これが少しの風速差で出力が大きく変わる理由。洋上は陸上より風が強く安定するため、洋上風力が注目されている。

問7

揚水式発電に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

(1)上部と下部に貯水池を持ち、水の位置エネルギーを利用する。
(2)夜間の安い電力で水を上部貯水池に汲み上げる。
(3)電力需要が高い時間帯に水を落として発電する。
(4)揚水式の発電効率は100%に近く、エネルギーロスはほとんどない。

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正解:(4)

揚水式の総合効率は約70%程度。汲み上げと発電の過程でエネルギーロスがある。それでも大規模なエネルギー貯蔵手段として有効で、ピーク需要対応に不可欠。

問8

燃料電池に関する記述として、最も適当なものはどれか。

(1)燃料電池は水素と酸素の化学反応で電気を作る。
(2)燃料電池は大量のCO2を排出する。
(3)燃料電池の発電効率は火力発電より低い。
(4)燃料電池は蒸気タービンで発電する方式である。

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正解:(1)

燃料電池は水素と酸素を反応させて電気と水を生成する。排出するのは水のみでクリーン。タービンを回さず化学反応で直接発電するため、効率も高い(40〜60%)。

問9

水力発電の発電出力を求める式として、最も適当なものはどれか。

(1)P = 9.8 × Q × H × η
(2)P = Q × H ÷ η
(3)P = 9.8 × Q ÷ H × η
(4)P = Q × H × 9.8 ÷ η²

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正解:(1)

P = 9.8QHη(kW)。P:出力、Q:流量(m³/s)、H:有効落差(m)、η:総合効率。9.8は重力加速度。流量と落差が大きく効率が高いほど出力が大きくなる。

問10

コンバインドサイクル発電が近年の主流となっている理由として、最も不適当なものはどれか。

(1)発電効率が従来の汽力発電より高い。
(2)LNG(液化天然ガス)を使うため石炭よりCO2排出量が少ない。
(3)起動・停止が容易で需要変動に対応しやすい。
(4)設備が小型で建設コストが汽力発電の半分以下である。

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正解:(4)

コンバインドサイクルはガスタービンと蒸気タービンの2系統を備えるため、設備は「小型」とは言えない。建設コストが半分以下というのは誤り。メリットは高効率・低CO2・需要対応力。

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