第三種電気主任技術者・2020年度・電力

2020年度 電力 問5

次の文章は、太陽光発電に関する記述である。
太陽光発電は、太陽電池の光電効果を利用して太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する。地球に降り注ぐ太陽光エネルギーは、1m21 \mathrm{m}^2 当たり1秒間に約( ア )kJ\mathrm{kJ} に相当する。太陽電池の基本単位はセルと呼ばれ、( イ )V\mathrm{V} 程度の直流電圧が発生するため、これを直列に接続して電圧を高めている。太陽電池を系統に接続する際は、( ウ )により交流の電力に変換する。
一部の地域では太陽光発電の普及によって( エ )に電力の余剰が発生しており、余剰電力は揚水発電の揚水に使われているほか、大容量蓄電池への電力貯蔵に活用されている。

上記の記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

出典:第三種電気主任技術者 2020年度 電力 問5

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正答:(3)

要点

正解は(3)。地表の太陽光強度はおおむね1kW/m²で、1秒当たり約1kJ/m²です。結晶シリコン太陽電池セルは約0.5〜0.6V、直交変換・系統連系にはパワーコンディショナを使います。

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正解は(3)です。
太陽定数(大気圏外)は約 1.37kW/m21.37 \mathrm{kW}/\mathrm{m}^2 ですが、地表では概ね 1kW/m21 \mathrm{kW}/\mathrm{m}^2 程度とされます。1kW=1kJ/s1 \mathrm{kW} = 1 \mathrm{kJ/s} なので、1秒間当たり約 1 kJ です。
結晶シリコン太陽電池のセル電圧は約 0.5~0.6 V 程度なので、選択肢の中では 1 V 程度が適切です。
直流を交流に変換し系統連系を行う装置はパワーコンディショナ(PCS)です。
太陽光発電は日中に発電するため、余剰電力も日中に発生します。
以上より、選択肢(3)が正解です。

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