電験三種 電力 問80：再生可能エネルギー・分散電源

電験三種「電力」の「再生可能エネルギー・分散電源」に関する問題（令和5年度上期 問5）。正答は(5)です。

これは正誤判断問題です。各選択肢を公式・定義・法則に照らして正誤を判定。「誤っているもの」を選ぶ問題では、正しい選択肢を消去法で除外する。

【基本公式・定義】風力P=½ρAv³×Cp（Cp≦0.593 ベッツ限界）。太陽光：出力低下率≈0.4%/℃（温度上昇で出力低下）

【正答(5)の根拠】燃料電池発電は，水素と酸素との化学反応を利用して直流の電力を発生させ る。発電に伴って発生する熱を給湯などに利用できるが——バイオマス発電：植物等の有機物由来燃料（木質ペレット・エタノール・メタン）を燃焼。燃料電池：水素と酸素の電気化学反応で直流電力を発生（水の電気分解の逆反応）。排熱を給湯・冷暖房に利用可能（コジェネ）。分散型電源の系統連系ではインバータ経由で交流変換し連系保護装置を設置。

電験三種は各科目60点以上で合格（科目合格制・3年以内に4科目合格で免状交付）。「再生可能エネルギー・分散電源」は電力科目の頻出論点で確実に押さえましょう。

【再生可能エネルギー・分散電源の解法と要点】（令和5年度上期 問5）

【基本公式・定義】

風力P=½ρAv³×Cp（Cp≦0.593 ベッツ限界）。太陽光：出力低下率≈0.4%/℃（温度上昇で出力低下）

【問題本文の概要】

各種発電に関する記述として，誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。…

【解法ステップ】

① 各選択肢を定義・公式・法則に照らして評価

② 明らかに正しい選択肢から消去

③ 紛らわしい選択肢は具体的な数値や原理で検証

④ 「誤っているもの」の設問では残った一つが正答

【核心知識】

分散型電源の系統連系技術：逆潮流時の電圧上昇対策（PCS電圧調整機能・出力抑制・SVR設置）。受電点力率は系統側から見て遅れ（誤：進み）に設定→電圧上昇を抑制するため遅れ力率が正解。洋上風力：海底直流ケーブルによる長距離送電（AC損失回避）。FIT→FIP移行：市場価格連動型プレミアムで再エネの市場統合を促進（2022年〜）。

【正答(5)根拠】

「燃料電池発電は，水素と酸素との化学反応を利用して直流の電力を発生させ る。発電に伴って発生する熱を給湯などに利用できるが」——上記の原理・公式を適用すると正答は(5)と確定できる。他の選択肢はいずれも定義の正確な記述であり、誤りを含まない（または計算値が一致しない）。

【出題傾向】

「再生可能エネルギー・分散電源」は電験三種A問題の頻出論点。公式の暗記だけでなく物理的意味の理解が合否を分ける。

【再生可能エネルギー・分散電源の深層解析と電験三種合格戦略】（令和5年度上期 問5）

【核心論点と正答根拠】

本問は電験三種「電力」科目の「再生可能エネルギー・分散電源」を問う。正答(5)「燃料電池発電は，水素と酸素との化学反応を利用して直流の電力を発生させ る。発電に伴って発生する熱を給湯などに利用できるが」。

電験三種：第三種電気主任技術者試験（国家試験・経済産業大臣指定）。4科目各60点以上→免状交付→50kV未満・最大5000kW未満の事業用電気工作物の保安監督権限を有する。

【再生可能エネルギー・分散電源の基本理論（電験三種レベル）】

【公式】風力P=½ρAv³×Cp（Cp≦0.593 ベッツ限界）。太陽光：出力低下率≈0.4%/℃（温度上昇で出力低下）

【基礎知識】バイオマス発電：植物等の有機物由来燃料（木質ペレット・エタノール・メタン）を燃焼。燃料電池：水素と酸素の電気化学反応で直流電力を発生（水の電気分解の逆反応）。排熱を給湯・冷暖房に利用可能（コジェネ）。分散型電源の系統連系ではインバータ経由で交流変換し連系保護装置を設置。

【応用・計算テクニック】分散型電源の系統連系技術：逆潮流時の電圧上昇対策（PCS電圧調整機能・出力抑制・SVR設置）。受電点力率は系統側から見て遅れ（誤：進み）に設定→電圧上昇を抑制するため遅れ力率が正解。洋上風力：海底直流ケーブルによる長距離送電（AC損失回避）。FIT→FIP移行：市場価格連動型プレミアムで再エネの市場統合を促進（2022年〜）。

【正答選択肢の詳細検討】

正答(5)「燃料電池発電は，水素と酸素との化学反応を利用して直流の電力を発生させ る。発電に伴って発生する熱を給湯などに利用できるが」について：

この選択肢が誤りである理由を論点ベースで説明すると——VPP（仮想発電所）：分散電源（EV・蓄電池・太陽光・空調）をアグリゲーターが一括制御→調整力市場参加。グリッドパリティ：太陽光・陸上風力はLCOEが系統電力と同等以下（2020年代に達成）。水電解水素：再エネ余剰でPEM電解→グリーン水素

他の選択肢との区別：問題文の数値・定義・物理的メカニズムを正確に把握することで正答を確定できる。

【電験三種A問題対策】

A問題（14問×5点=70点）で高得点を取ることが合格の鍵。「再生可能エネルギー・分散電源」は複数年度にわたり出題される重要論点。本問の令和5年度上期以外にも過去問を横断学習することで出題パターンを掴む。

【最新技術動向と上位資格への接続】

VPP（仮想発電所）：分散電源（EV・蓄電池・太陽光・空調）をアグリゲーターが一括制御→調整力市場参加。グリッドパリティ：太陽光・陸上風力はLCOEが系統電力と同等以下（2020年代に達成）。水電解水素：再エネ余剰でPEM電解→グリーン水素製造（P2G）→水素発電・アンモニア合成へ。電験二種では分散電源の保護協調・系統連系技術要件（逆潮流・単独運転防止）が詳細に出題。

【電験二種・電験一種・実務への展開】

電験三種→電験二種（二次試験あり・170kV未満設備の保安監督）→電験一種（電圧制限なし）の体系。電験二種の「電力」二次試験では「再生可能エネルギー・分散電源」の論点がさらに深く問われ、証明・設計・保護協調計算まで要求される。実務では電気主任技術者として本問の知識を活かした定期点検・保安規程策定・事故原因分析・設備更新計画が求められる。