2026年3月22日実施 電力 B問題 問15

発電端効率 η = 発生電力量投入熱量 × 100 [%]

投入熱量 = 燃料消費量 × 燃料の発熱量

発生電力量：W_out = 45,000 MW·h = 45,000 × 10³ kW·h = 45,000 × 10³ × 3,600 kJ

= 45,000 × 3,600,000 kJ

= 1.62 × 10¹¹ kJ

重油消費量：m = 9.1 × 10³ t = 9.1 × 10³ × 10³ kg = 9.1 × 10⁶ kg

投入熱量：Q_in = m × H = 9.1 × 10⁶ [kg] × 44,000 [kJ/kg]

= 9.1 × 44,000 × 10⁶ kJ

= 400,400 × 10⁶ kJ

= 4.004 × 10¹¹ kJ

η = W_outQ_in × 100

= 1.62 × 10¹¹4.004 × 10¹¹ × 100

= 1.624.004 × 100

= 0.4046 × 100

≈ 40.5 %

1 kW·h = 3,600 kJ なので：

W_out = 45,000 × 10³ [kW·h] × 3,600 [kJ/kW·h] = 1.62 × 10¹¹ kJ

Q_in = 9.1 × 10⁶ [kg] × 44,000 [kJ/kg] = 4.004 × 10¹¹ kJ

η = 1.624.004 ≈ 0.4046 → 40.5 %

出力 P = 600 MW = 600 × 10³ kW，運転時間 t = 24 h

W_out = 600 × 10³ × 24 = 1.44 × 10⁷ kW·h

1 kW·h = 3600 kJ

W_out = 1.44 × 10⁷ × 3600 = 5.184 × 10¹⁰ kJ

η = 45.0 % = 0.45

Q_in = W_outη = 5.184 × 10¹⁰0.45 = 1.152 × 10¹¹ kJ

m = Q_inH = 1.152 × 10¹¹44000 = 2.618 × 10⁶ kg

重油の炭素成分 = 重量比 85.0 %

m_C = 2.618 × 10⁶ × 0.850 = 2.225 × 10⁶ kg

※ 水素（15.0 %）の燃焼（2H₂ + O₂ → 2H₂O）では CO₂ は発生しないため，炭素分のみを計算する。

C + O₂ → CO₂ より，C の原子量 12，CO₂ の分子量 44

m_CO_2 = m_C × 4412

= 2.225 × 10⁶ × 4412

= 2.225 × 10⁶ × 3.667

≈ 8.16 × 10⁶ kg = 8.16 × 10³ t