電験三種 令和7年度下期 電力 問1｜発電（水力発電）

電験三種「電力」発電（水力）分野の空欄補充問題（令和7年度下期 問1）。正答は(3)です。

水力発電所は，水の高さの差である「落差」（ｱ）をどう得るかで水路式・ダム式・ダム水路式に分類され，もう一方で河川の「流量」（ｲ）をどう使うかで流込み式（ｳ）・調整池式・貯水池式・揚水式に分類されます。ダムを作らない水路式はダム式に比べて大きな落差を得にくい（ｴ）のが一般的です。河川の流れをそのまま使う発電を流込み式（ｳ）といい，1日〜数日分の流量を調整できる池を持つ方式を調整池式（ｵ）といいます。よって(ｱ)〜(ｵ)＝落差・流量・流込み式・高落差を得にくい・調整池式となり，正答は(3)です。

水力発電所の分類に関する空欄補充問題（令和7年度下期 問1）。文章の構造に沿って空欄を確定する。

(ｱ) 水路式・ダム式・ダム水路式という分類は，いずれも水をどのように「落差」として得るかの違いによるものなので，(ｱ)＝落差。

(ｲ) 流込み式・調整池式・貯水池式・揚水式という分類は，河川の「流量」をどのように利用（調整）するかの違いによるので，(ｲ)＝流量。

(ｳ) 「河川の自然の流れをそのまま利用して発電する方式」「貯水池などを持たない水路式発電所がこれに相当する」という説明は流込み式そのものなので，(ｳ)＝流込み式。

(ｴ) 水路式はダムを作らず自然の勾配だけで水を導くため，ダムで水位を人為的に高くできるダム式・ダム水路式に比べて大きな落差を得にくい。よって(ｴ)＝高落差を得にくい。

(ｵ) 「1日又は数日程度の河川流量を調整できる池を持ち，需要が小さいときに蓄え，大きいときに放流する」という説明は調整池式の定義そのもの（季節単位で調整する貯水池式，揚水で汲み上げる揚水式とは異なる）なので，(ｵ)＝調整池式。

以上から(ｱ)〜(ｵ)＝落差，流量，流込み式，高落差を得にくい，調整池式となり，選択肢(3)と一致する。正答は(3)。

本問は電験三種「電力」科目の発電分野から，水力発電所の2つの分類軸（落差の得方・流量の利用方法）を問う空欄補充問題（令和7年度下期 問1）。

【分類軸1：落差の得方（水路式・ダム式・ダム水路式）】

水力発電の出力は理論上P＝9.8QHη[kW]（Q：流量[m³/s]，H：有効落差[m]，η：総合効率）で表され，落差Hと流量Qの両方が大きいほど出力が大きくなる。落差をどう得るかによる分類では，水路式は河川の上流で取水し，緩い勾配の水路で下流まで水を導き，自然の川の勾配差そのものを落差として利用する方式で，ダムを建設しない分，工事費・工期の面では有利だが，得られる落差はダム式に比べて小さくなりやすい。ダム式はダムを築いて水位を人為的に高め，ダム直下に発電所を設けて大きな落差を得る方式，ダム水路式はダムで水位を高めたうえでさらに水路で有利な地点まで水を導き，両者の利点を組み合わせて落差を稼ぐ方式である。

【分類軸2：流量の利用方法（流込み式・調整池式・貯水池式・揚水式）】

もう一方の分類軸は，河川流量をどのような時間スケールで調整して利用するかによるもので，流込み式（自流式）は河川の自然の流れをそのまま利用し，貯水機能を持たないため発電量は河川流量に左右され，電力需要に合わせた出力調整ができない。調整池式は1日〜数日程度の流量を蓄えられる小規模な調整池を持ち，需要の少ない時間帯に水を蓄え，需要の多い時間帯（ピーク時）にまとめて放流することで，日間の需要変動にある程度追従できる。貯水池式はさらに大規模で，数か月〜年単位の季節的な水量変動を調整できる貯水池を持ち，渇水期にも安定した発電を可能にする。揚水式は，下池の水を電力需要の少ない夜間などに上池へくみ上げ（ポンプ運転），需要の多い時間帯に放流して発電する（発電運転）ことで，電力系統の需給調整・周波数調整に用いられる大規模な蓄電設備としての役割を担う。

【出題のねらい】

本問は，水力発電所の分類が「落差をどう得るか」という土木的な観点と，「流量（水をいつ使うか）をどう調整するか」という運用的な観点という，独立した2つの軸で整理されていることを正しく理解しているかを問うものである。選択肢の作り方を見ると，(1)(2)は(ｳ)に実在しない分類名「自然放流式」を入れ，(2)(4)は(ｱ)(ｲ)の軸を入れ替えている。(5)は(ｴ)の「建設費が安い」自体は水路式の性質として誤りではないが，(ｵ)の「1日又は数日程度」の調整は貯水池式（季節的な調整）ではなく調整池式なので外れる。(ｴ)は後に続く「また，貯水ができないので発生電力の調整には適さない」と並べて水路式の短所を述べる文脈であり，ダムで水位を上げられない水路式の短所としては「高落差を得にくい」が当てはまる。