1級電気工事施工管理技士 過去問
令和3年度(2021年)
問17 (午前 ロ 問17)

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問題

1級電気工事施工管理技士試験 令和3年度(2021年) 問17(午前 ロ 問17) (訂正依頼・報告はこちら)

風力発電に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
  • プロペラ形風車は、風速変動に対する制御が容易である。
  • ダリウス形風車は、垂直軸型のため、風向の変化に対して姿勢を変える必要がない。
  • ナセルは、水平軸風車においてタワーの上部に配置され、動力伝達装置、発電機、制御装置などを格納するもの、及びその内容物の総称である。
  • ヨー制御装置は、風況に応じてブレードの設置角度を制御する装置である。

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この過去問の解説 (4件)

01

風力発電に関する問題です。

選択肢1. プロペラ形風車は、風速変動に対する制御が容易である。

〇 正しいです。

プロペラ型は水平軸形の風車で、高速回転領域での出力係数が大きく、回転数制御や出力制御が容易です。

選択肢2. ダリウス形風車は、垂直軸型のため、風向の変化に対して姿勢を変える必要がない。

〇 正しいです。

ダリウス形風車は、垂直軸形風車で、風向に制約されないため風向制御が不要です。

選択肢3. ナセルは、水平軸風車においてタワーの上部に配置され、動力伝達装置、発電機、制御装置などを格納するもの、及びその内容物の総称である。

〇 正しいです。

ナセルは水平軸風車のロータと直結した動力伝達装置など風力発電に必要な機器一式が格納された、いわば容器と、その中の機器全体を指します。

選択肢4. ヨー制御装置は、風況に応じてブレードの設置角度を制御する装置である。

× 誤りです。

ヨー制御装置は、風の向きに対してロータの向きを調整する装置です。

「ブレードの設置角度を制御する装置」は誤りです。

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02

ヨー制御装置は、

風向センサーによりロータに相対的な風向を検知して、

油圧あるいは電動モータによるヨー駆動装置を用いて制御する。

A:(4)

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03

この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。

ヨー制御装置は、風車ロータを常に風向きと正対するような方位制御をする装置であり、ブレード制御では、ありません。

選択肢1. プロペラ形風車は、風速変動に対する制御が容易である。

適当です。

選択肢2. ダリウス形風車は、垂直軸型のため、風向の変化に対して姿勢を変える必要がない。

適当です。

選択肢3. ナセルは、水平軸風車においてタワーの上部に配置され、動力伝達装置、発電機、制御装置などを格納するもの、及びその内容物の総称である。

適当です。

選択肢4. ヨー制御装置は、風況に応じてブレードの設置角度を制御する装置である。

不適当です。

参考になった数10

04

風力発電は、再生可能エネルギーによる発電方式の一つとして導入されています。

 

太陽光発電とは異なり、夜間でも発電が可能な利点がある一方、
 設置場所を選ぶ(十分な風量がある・風切音等の騒音の影響が少ない等の)
 難点がありますが、今後も利用が広がっていくと考えられています。

 

風力発電の種類は、設置場所による分類【陸上風力・洋上風力(海・湖上、着床式・浮体式)】の他、
 風車の軸の向きによる【水平軸・垂直軸】分類があります。
 

水平軸風車の代表的なタイプに、プロペラ型があり、
 垂直軸風車には、ダリウス型やサボニウス型などがあります。

 

風車の特長や制御に関する理解を問う設問です。

選択肢1. プロペラ形風車は、風速変動に対する制御が容易である。

適当な記述です。

 

プロペラ形風車は、ピッチ制御(ブレードの角度調整)や、

 回転数制御が可能なため、風速の変動に応じて出力を安定させやすいという特長があります。

選択肢2. ダリウス形風車は、垂直軸型のため、風向の変化に対して姿勢を変える必要がない。

適当な記述です。

 

ダリウス形風車は垂直軸風車の一種であるため、

 風の方向変化に合わせて向きを変える必要がありません。

 

一方、水平軸風車であるプロペラ形等では、

 風向に合わせて向きを変えないと発電効率が著しく落ちてしまいます。

選択肢3. ナセルは、水平軸風車においてタワーの上部に配置され、動力伝達装置、発電機、制御装置などを格納するもの、及びその内容物の総称である。

適当な記述です。

 

風力発電といった時に多くの人がイメージするプロペラ形では、

 プロペラの後ろにある機器類一式

 (風力発電装置を扇風機に例えるならモータの収納サれている部分)を

 ナセル(Nacelle)と呼びます。

 

タワー(柱)の上部にある、風車の心臓部であり、

 発電機や増速機、制御装置などを収納しています。

選択肢4. ヨー制御装置は、風況に応じてブレードの設置角度を制御する装置である。

不適当な記述であり、これが正解です。

 

ブレードの設置角度を制御するのは ピッチ制御装置です。

 

ヨー制御装置は、ナセル全体を回転させて、風上に向けるものです。

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