1級電気工事施工管理技士 過去問
令和6年度(2024年)
問14 (午前 ハ 問2)

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問題

1級電気工事施工管理技士試験 令和6年度(2024年) 問14(午前 ハ 問2) (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。
  • ダリウス形風車は、垂直軸形に分類される。
  • プロペラ形風車は、風速変動に対する回転速度の制御が容易である。
  • ナセルは、風車ロータ回転面を風向に追従させる運転制御装置である。
  • ピッチ制御装置は、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 (3件)

01

風力発電は、再生可能エネルギーの重要な一つであり、風の動きを利用して電力を生成する技術です。この技術には、さまざまなタイプの風車が存在し、それぞれの設計や制御方式が異なります。風力発電に関する記述の中から、正しい情報と不適当な情報を見極めることは、風力発電の理解を深める上で重要です。

選択肢1. ダリウス形風車は、垂直軸形に分類される。

正しい記述です。ダリウス形風車は垂直軸型の風車で、風向に関係なく回転します。

選択肢2. プロペラ形風車は、風速変動に対する回転速度の制御が容易である。

正しい記述です。プロペラ形風車は、風速の変動に対して回転速度を調整しやすい設計になっています。

選択肢3. ナセルは、風車ロータ回転面を風向に追従させる運転制御装置である。

不適当な記述です。ナセルは、風車の上部に取り付けられているハウジングで、発電機や制御装置が収められていますが、風向に追従させるのは「ヨー制御装置」であり、ナセル自体はその機能を持っていません。

選択肢4. ピッチ制御装置は、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。

正しい記述です。ピッチ制御装置は、風速に応じてブレードの角度を調整し、出力を最適化します。

まとめ

風力発電に関する記述の中で、最も不適当なものは以下です。

ナセルは、風車ロータ回転面を風向に追従させる運転制御装置である。

 

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02

風力発電に関する問題です。

選択肢1. ダリウス形風車は、垂直軸形に分類される。

問題文の内容通りです

 

風車は、回転軸方向から、水平軸形と垂直軸形があり、ダリウス形風車は、垂直軸形風車で、風速の数倍の周速度が得られて高速回転ができ、効率が高く、重量当たりの出力が大きくとることができます。

特徴を吸う点挙げます。

・発電機が地上に設置できます。

・風向きに制約されず、風速盛業が不要です。

・構造が簡単です。

・コストが低減できます。

選択肢2. プロペラ形風車は、風速変動に対する回転速度の制御が容易である。

問題文の内容通りです

 

プロペラ形風車は、水平軸形で、風向き制御が必要です。

高速回転域での出力係数が大きく、回転数制御や出力制御が容易にでき、発電用風車の主流となっています。

選択肢3. ナセルは、風車ロータ回転面を風向に追従させる運転制御装置である。

ヨー制御装置は、風車ロータ回転面を風向に追従させる運転制御装置である

 

ナセルは、ブレードの回転を伝える増速機・ブレーキ装置・発電機が収められている収納機カバーです。

ヨー制御装置は、ブレード回転面を風向きに相対させ、発電効率を最大化します。

図の方位制御機構とある部分で、ブレード・ナセルの向きを風向きに合わせて自動回転させます。

選択肢4. ピッチ制御装置は、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。

問題文の内容通りです

 

ピッチ制御は、風速や発電機出力からの情報で、ピッチ角(ブレード角度)を変化させ、風車の回転(発電出力)を制御します。

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03

風力発電の基礎構造や制御方式 に関する設問です。

 風車の形式やロータやナセルなどの主要構造物、

 ピッチ制御等の知識が問われます。

選択肢1. ダリウス形風車は、垂直軸形に分類される。

適当な記述です。

 

ダリウス形風車は、回転軸が垂直な「垂直軸形風車」です。

 また、風向に関係なく発電できる特長があります。

選択肢2. プロペラ形風車は、風速変動に対する回転速度の制御が容易である。

適当な記述です。

 

風力発電の水平軸風車として、代表的なのがプロペラ形風車であり、

 ピッチ制御や回転数制御と組み合わせることで、

 風速の変動に対して安定した運転が可能となります。

選択肢3. ナセルは、風車ロータ回転面を風向に追従させる運転制御装置である。

不適当な記述で、これが正解です。

 

ナセルとは(プロペラ形風車の場合であれば)、風車後方にある

 発電機や増速機などの装置一式を収納した部分のことです。

 

風向に追従させるのは、ヨー制御装置であり、

 ナセル全体を、風向に追従させる制御装置とするのは誤りです。

選択肢4. ピッチ制御装置は、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。

適当な記述です。

 

記述にあるように、ピッチ制御装置は、ブレードの角度(ピッチ角)を変化させて、
 発電出力の調整や過回転の防止を行う制御装置のことです。

参考になった数0