• 締切済み

水力発電の発電量の問題です。

3種電検の問題です。教えて下さい。 問題。最大使用水量15[m^3/s]、総落差110[m]、損失落差10[m]の水力発電所がある。年平均使用水量を最大使用水量の60[%]とするとき、この発電所の年間発電電力量[GW・h]はいくらか。ただし、発電所総合効率は90[%]一定とする。 という問題で、模範解答は年平均使用水量は、15X0.6=9[m^3/s]。有効落差は110-10=100[m]。したがって発電所出力は、9.8X9X100X0.9=7938[KW]になります。年間の電力量[GW・h]は次のように計算できます。7938X24X365X10^-6=69.5[GW・h]。答え69.5GW・hとなっています。 ここで分からないところは、年平均使用水量は9[m^3/s]なので9.8X9X100X0.9=7938[KW/s]だと思うのです。それが後ろの計算では 7938X24X365X10^-6=69.5[GW・h]となっています。なぜ単位が[GW・s]の筈が、3600倍されていないのに[GWh]になっているのかを教えて下さい。

  • fjnobu
  • お礼率76% (143/186)

みんなの回答

  • okormazd
  • ベストアンサー率50% (1224/2412)
回答No.2

9.8X9X100X0.9=7938[KW] 9は、9[m^3/s]×10^3[kg/m^3]=9×10^3[kg/s]のこと。 全部単位をつけて単位も計算に含めて計算する。 9.8[m/s^2]×9[m^3/s]×10^3[kg/m^3]×100[m]×0.9=7938×10^3[kg・m^2/(s^3)] [kg・m^2/(s^3)]=[kg・m^2/(s^2・s)]=[J/s]=[W] だから、 7938×10^3[kg・m^2/(s^3)]=7938×10^3[W]=7938[kW] 7938[KW/s]なんて単位にはならない。 単位も含めて計算すれば分かる。

fjnobu
質問者

お礼

有難うございました。

  • kichi8000
  • ベストアンサー率41% (658/1581)
回答No.1

単純な電気の基礎です。 1(kW/h)の発電機を2時間稼働したらどうなりますか? 電力は 1(kW) です。 電力量は2(kWh)です。 (kW) 、(kW/h)、(kWh) 違いがわかりますか。 電力の(kW)には最初から(/h)がついているのですが、 1時間当たりの電力値にあえて(/h)を付けると計算が出来ません。 表記はあるけれど計算上は余計なものです。 だから >9.8X9X100X0.9=7938[KW] は最初から  9.8X9X100X0.9=7938[KW/h] ということになります。

fjnobu
質問者

お礼

有難うございました。

関連するQ&A

  • 3種電検、水力発電発電量の問題

    3種電検の問題です。教えて下さい。 問題。最大使用水量15[m^3/s]、総落差110[m]、損失落差10[m]の水力発電所がある。年平均使用水量を最大使用水量の60[%]とするとき、この発電所の年間発電電力量[GW・h]はいくらか。ただし、発電所総合効率は90[%]一定とする。 という問題で、模範解答は年平均使用水量は、15X0.6=9[m^3/s]。有効落差は110-10=100[m]。したがって発電所出力は、9.8X9X100X0.9=7938[KW]になります。年間の電力量[GW・h]は次のように計算できます。7938X24X365X10^-6=69.5[GW・h]。答え69.5GW・hとなっています。 そこで分からないところは、年平均使用水量は9[m^3/s]なので9.8X9X100X0.9=7938[KW/s]だと思うのです。それが後ろの計算では 7938X24X365X10^-6=69.5[GW・h]となっています。なぜ単位が[GW・s]ではないのかを教えて下さい。

  • 水力発電所の出力について

    [問題] 最大使用水量15[m^3/s]、総落差110[m]、損失落差10[m] の水力発電所がある。年平均使用水量を最大使用水量の60[%] とするとき、この発電所の年間発電電力量[GW・h]はいくらか。 ただし、発電所総合効率は90[%]一定とする。 [答え] 年平均使用水量=15×0.6=9[m^3/s] 有効落差=110-10=100[m] 発電機出力=9.8×9×100×0.9=7938[kW] 7938×24×365×10^-6≒69.5[GW・h] とあるのですが、流量は単位時間(1秒)当たりに水車に流入する水量ですよね? そうであれば60×60=3600(1時間)も 7938×24×365×10^-6 の式に追加して掛けてあげる必要があると思うのですが、 なぜ1時間分は省けるのでしょうか?

  • 水力発電について

    【問題】 最大出力10000kW,最大使用水量15m^3/s,有効貯水量218000m^3の貯水池を有する水力発電所がある。 河川流量が6m^3/sで一定の日に、調整値を活用して図のような発電を行った。 出力Pは何[kW]か。正しい値を次のうちから選べ。ただし、出力は使用水量に比例するものとし、 また調整池は、時刻t1において満水となり、時刻t2において最低水位になるものとする。 【解答・解説】 出力と使用水量は比例しているので、Pm=10000kWに対応するQp=15m^3/sとなる。 10000:15=P:Q (1)Q=1.5×10^-3P・・・(1)となる。 (2)図を書きなしてみると、図の斜線の部分が有効貯水量に等しい。V=3600{(Q-Qa)×4+(Qp-Qa)×4} 題意より、Qa=6m^3/s,Qp=15m^3/s,V=218000m^3を代入。 218000=3600×4{(Q-6)+(15-6)} Q≒12.13m^3/s,式(1)より P=Q/(1.5×10^-3)=12.13/(1.5×10^-3)≒8087kW とあるのですが、なぜQaが6m^3/sになるのでしょうか? そもそも「有効貯水量」とはどういうことなのでしょうか? t1の時刻において満水になってるわけで、もしそれが有効貯水量なら その時点で最大出力ができるわけですよね? 「調整池」「河川流量」「有効貯水量」 がキーポイントになりそうな気がするのですが、 それぞれ違いも含めて、この問題の解説をお願い致します。 左が問題の図で、右が解説の図です。 ↓

  • 水力発電について

    水力発電に使用される水の量についての質問なのですが たとえば、20万kW×5時間。落差700mの揚水発電に必要な水は何トンくらいになるのでしょうか?

  • 水力発電(位置エネルギー)

    高さ(落差)50mのダムから水を落下させて水力発電を行う。 重力加速度の大きさを9.8m/s^2とする。 水を毎秒1.2トンの割合で落下させて発電する。水の位置エネルギーの20%が利用できるとして、このとき得られる仕事率(電力)P[kw]を求めよ。 1世帯当たりの1日の平均使用電力量(電流がする仕事)を3.0kWhとすると、この発電所はおよそ何世帯分の電力をまかなうことが出来るか。 仕事率Pは、1.2*10^3[kg]*9.8[m/s^2]*50[m]*(20/100)*10^(-3)=1.176*10^2[kw]と出ました。 しかし、何世帯分の電力をまかなえるかがわかりません。 教えてください。

  • 水力発電の簡単な計算問題の質問です。

    水力発電所において、最大出力98Mw を発電する為に必要な流量は? ただし有効落差250m、総合効率を80%とする。 この公式は、Q=P/Hη =98×10^6/250×0.8ではないのですか? 因みに答えの単位はm^3/sです。

  • 水力発電の問題について。

    下記の問題について教えて下さい。 水力発電所から高さ300mのため池に200000t(20万トン)の水が溜まっている。この溜まり水を全て落下させて発電した電気を発電所から25km離れた人口10万人の市街地へ送電することを考える。次の問いに答えよ。 (1)発電効率を水の力学的エネルギーの70%とするとき、発電量は何kWh(キロワット時)になるか。 (2)送電時におけるエネルギーロス(電力損失)を送電線1kmあたり0.02%とすると、この電気は市街地で何時間使用できるか。ただし、市街地では1人あたり平均400Wの電力消費を行うと仮定する。

  • 水力発電

    水力発電について教えてください。 素人の質問です。 有効落差 25メートルにおいて 出力1MWの発電を行う場合、水量はどのくらいとなるでしょうか。(水量は m3 /sec で教えていただけないでしょうか。) また、その水量を得るためのパイプの直径はどのくらいでしょうか。 斜度が 垂直、30度、45度、60度でパイプの直径は変わるでしょうか。 数式を含めて教えていただければ助かります。 また水車は、この例に適した物を教えていただけないでしょうか

  • 発電量Wの意味?

    火力発電所の発電量は100万kW 地熱発電は20万kWとか言いますが これは年間この電力が維持される事を言うのですか? 1秒あたりこの電力が出るのですか? それとも・・・ この値は最大ってことですか?平均してと言うことですか? 質問がたくさんですいません。

  • 水力発電の2ヶ所の取水場所について

    小型水力発電について教えて下さい。 今、水力発電機から100mくらいの高さのところに川があり、そこに小さいなタンクを設けて、そこから配管で100m下の水車に水を流して発電しています。 流量は、10m3/hくらいだと思います。 発電機は、3kWのものを使用していますが、2kWも発電していないようです。 そこで、60mくらい高さのところに池があるので、この水も現状の配管にティーで接続して、発電量を増やしたいと思っていますが、可能でしょうか? 途中の池に100m上の川の水が流れ込んでしまいますか? やってみようと思いますが、その前に誰か教えて下さい。