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ディーゼル発電装置とは?ガスタービンとの違いを項目ごとに整理

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ディーゼルとガスタービンの比較って、どっち向きなの?

主語が入れ替わると、向きが逆に見えるんだけど…。

この記事の要点

ディーゼル発電装置とは、ディーゼル機関で発電機を回す自家用の発電設備のことです。

ガスタービンと比べると燃焼用空気量が少なく、部品点数は多く、重い側です。

「構成部品点数が少なく、重量も軽い」と書いた肢は2年度とも答えになりました。

自家用発電設備の比較は、1級で9年度に問われています。これに冷却方式だけを問う2年度が加わり、合わせて11年度です。

ディーゼルを主語にする年度と、ガスタービンを主語にする年度があります。同じ比較を、どちら側から書くかが入れ替わるだけです。

どちらも常用ではなく非常電源として置かれることが多く、停電時に自動で立ち上がります。系統側で足りない分を補う発電の運用とは役割が違います。

2つの機関は、動き方がまるで違う

ディーゼル機関は、シリンダーの中でピストンが上下します。往復する動きを回転に変えるので、どうしても揺れます。ガスタービンは羽根車が回るだけなので、揺れが小さい。

往復するか、回るか ディーゼル=往復動機関 振動が大きい ガスタービン=回転機関 振動が少ない
動き方の違いをイメージでつかむための模式図です。機関の構造や寸法は実物どおりではありません。正しいのは、ディーゼルが往復動機関、ガスタービンが回転機関で、そこから振動の大小が分かれるという点だけです。

この違いが、部品の数にも効きます。往復する仕組みにはピストン・クランク・弁が要りますが、回るだけならその一式が要りません。部品が少なければ、軽くなります。

ここが引っかけの本体です。ディーゼルのほうが部品が少なく軽いと書いた肢が、2年度とも答えになりました。向きは逆で、少なく軽いのはガスタービンの側です。

例えば、肢に「ディーゼル機関はガスタービンに比べて燃焼用空気量が少ない」とあれば、そこで切れます。空気量が少ないのはガスタービンではなくディーゼルの側だと覚えていても、この肢は主語がディーゼルなので正しい向きです。実際に答えになるのは、これを逆に書いた形です。

言い換えると、「主語がどちらかを読んでから、向きを当てる」ということです。項目だけを覚えると、主語が入れ替わったときに外します。

9年度分を並べると、向きが全部決まる

出題は2通りあります。ディーゼルを主語にする形が4年度、ガスタービンを主語にする形が5年度。両方を合わせると、比較の向きがすべて確定します。

項目 ディーゼル ガスタービン
機関の形式 往復動機関 回転機関
振動 大きい 少ない(3年度)
構成部品・重量 多く、重い 少なく、軽い(3年度)
燃焼用空気量 少ない 多い(3年度)
本体の冷却水 必要 不要(3年度)
使用燃料 軽油やA重油 液体又は気体(気体に限られない)
軽負荷時の完全燃焼 得られにくい
窒素酸化物・騒音 窒素酸化物は多い(令和7年度で「低い」と書いて答え) 窒素酸化物は少ない(平成28年度で正しい側)/騒音は高周波音
整備 設置場所で点検も分解もできる

部品・重量の向きは、ガスタービン側の3年度が決めています。平成28年度1級No.35は「部品点数が多く重量が大きい」を誤りとし、平成30年度1級No.35の選択肢4は「ディーゼルエンジンに比べて構成部品が少ない」を正しい側に、令和3年度1級No.35の選択肢4は「体積、重量ともに小さく軽い」を正しい側に置きました。

だからディーゼル側で「構成部品点数が少なく、重量も軽い」と書いた令和元年度・令和4年度の肢は、2年度とも答えになります。主語がどちらかを読み違えると、正解の肢を選んでしまいます。

往復動か回転かという形式の違いが、表の並びにそのまま対応しています。往復させる側が部品も重量も振動も大きく、回転する側が小さい。この対応をつかんでおけば、個々の項目を1つずつ覚えなくても向きが出せます。

据え付けにも決まりがあります。原動機と燃料小出タンクの間隔、通気管の先端を建築物の開口部から離す距離が問われ、燃料の扱いがそのまま論点になります。

停電時に立ち上がるまでの時間は、機関の種類で変わります。その間を埋めるのが蓄電池で、切り替えは瞬時ですが容量は小さくなります。系統規模で貯める揚水発電とは、受け持つ時間の長さが違います。

なお、発電設備は出力の大きさで扱いが分かれ、小さいものは小出力発電設備として別の区分になります。排気に含まれる成分や高調波の扱いは、また別の問で問われます。

誤りの肢は3つの型に収まる

年度・級・問 誤りとされた記述
平成25年度・令和3年度 1級 No.35 ガスタービン本体を冷却するための水が必要である
平成28年度 1級 No.35 (ガスタービンは)部品点数が多く重量が大きい
平成29年度 1級 No.35 (ディーゼルは)軽負荷時でも燃料の完全燃焼が得られやすい
平成30年度・令和6年度 1級 (ガスタービンの)使用燃料は気体燃料に限られている
令和元年度・令和4年度 1級 No.35 (ディーゼルは)構成部品点数が少なく、重量も軽い

作り方は3つです。①向きを逆にする(冷却水・部品点数・完全燃焼)、②限定する(気体燃料に限られている)、③主語を入れ替える(ガスタービンの特徴をディーゼルに付ける)。

令和元年度と令和4年度は、答えの文が一字一句同じで、位置も選択肢4で同じでした。平成29年度も選択肢4が答えです。ただし令和7年度1級No.32は選択肢3が答えなので、位置は固定ではありません。

窒素酸化物も、主語を入れ替えて答えになった

上の表でディーゼル側が空欄だった窒素酸化物が、令和7年度で答えになりました。

令和7年度 1級 第一次 No.32 選択肢3(誤りの側。公表正答は選択肢3)

(ガスタービン発電装置と比較したディーゼル発電装置の特徴として)発生する窒素酸化物の濃度が低い。

低いのはガスタービンの側です。平成28年度1級No.35の選択肢4は「(ガスタービンは)窒素酸化物の発生量が少ない」を正しい側に置いています。同じ論点を、主語を替えて裏返した形です。

同じ問の選択肢1「燃料消費率が低い」、選択肢2「燃焼用空気量が少ない」、選択肢4「冷却水が必要である」は、いずれもディーゼル側の正しい特徴です。

冷却方式だけを問う形も2年度ある

ディーゼル機関の冷却方式を主題にした問が、1級に2年度あります。答えは2年度とも同じ文でした。

令和5年度 1級 第一次 No.35 選択肢3(公表正答は選択肢3)/令和8年度 1級 第一次 No.32 選択肢1(公表正答は選択肢1)

直結ラジエータ冷却方式は、地震などにより補給水が断たれた場合、運転が不可能となる。

直結ラジエータ冷却方式は補給水を使わないので、断たれても運転できます。位置は選択肢3から選択肢1へ動きましたが、文はほとんど変わりません。

同じ問に並ぶ残り3つは、いずれも正しい側です。

  • 冷却塔方式:機関より出た冷却水を冷却塔に導き、蒸発潜熱の作用により冷却する
  • 熱交換冷却方式:熱交換器の一次側(内燃機関本体側)には清水を使用するが、二次側には河川水などを使用することができる
  • 水槽循環冷却方式:水槽への補給水が断たれた場合でも、水温が許容限度に上昇するまでは運転を継続できる

過去問でどう問われたか

1級で9年度に出ています。ディーゼルを主語にしたのが平成29年度No.35・令和元年度No.35・令和4年度No.35・令和7年度No.32、ガスタービンを主語にしたのが平成25年度No.35・平成28年度No.35・平成30年度No.35・令和3年度No.35・令和6年度No.32です。どちらの形も、同じ比較を裏表で問うています。このほかに、冷却方式だけを問う形が令和5年度1級No.35と令和8年度1級No.32の2年度あります。

自家用発電設備そのものの運用は発電方式の出力分担、停電時に何分もたせるかは非常電源の容量で扱っています。回転機で発電するという点では水車発電機風力発電とも並びます。

この論点は、次の順に確かめます。

  • 1つ目 構成部品点数の肢を探します。少なく軽いとあれば答えです。
  • 2つ目 軽負荷時の完全燃焼を読みます。得られやすいなら答えです。
  • 3つ目 振動が大きい・空気量が少ない・冷却水が必要は正しい側です。
  • 平成29年度1級No.35:軽負荷時の完全燃焼が答え(選択肢4)。
  • 令和元年度1級No.35・令和4年度1級No.35:構成部品点数と重量が答え(どちらも選択肢4)。
  • 令和7年度1級No.32:窒素酸化物の濃度が答え(選択肢3)。
  • 位置:平成29年度・令和元年度・令和4年度は選択肢4だが、令和7年度は選択肢3。

この系統の肢は、次の順に見ます。

  • 比較の相手を確かめる:ガスタービンとの比較で書かれています。
  • 選択肢4を先に読む:平成29年度・令和元年度・令和4年度の答えはここです(令和7年度は選択肢3)。
  • やすい・にくいを読む:軽負荷時は得られにくい側です。
  • 大きい・少ないを分ける:振動は大きく、空気量は少ない側です。
  • 整備の肢は飛ばす:設置場所で行えるは正しい側です。

まちがえやすいポイント

ディーゼルを主語にした4年度のうち、3年度は選択肢4が答えです。

平成29年度は軽負荷時の完全燃焼、令和元年度と令和4年度は構成部品点数と重量。論点は違いますが、位置は動きません。

ただし位置だけを頼りにすると、ガスタービンを主語にした年度で外します。主語がどちらかを読んでから、向きを当ててください。ガスタービン側が主語なら、部品は少なく軽い、空気量は多い、冷却水は不要が正しい側です。

混同しやすい語

得られやすいと得られにくい:軽負荷時の完全燃焼は得られにくい側です。やすいと書いた肢が平成29年度の答えでした。

振動と空気量:振動は大きい側、燃焼用空気量は少ない側です。向きが逆なので混ざります。

冷却水と燃料:原動機本体に冷却水が必要で、燃料は軽油やA重油です。どちらも正しい側に置かれています。

構成部品点数:少なく軽いとした肢が2年度とも答えでした。

理解度チェック

Q.

軽負荷時の燃料の完全燃焼はどうなるか?

得られにくい側です。得られやすいと書いた肢が平成29年度の答えでした。

Q.

ガスタービンと比べて燃焼用空気量はどうか?

少ない側です。2年度とも正しい側に置かれています。

Q.

発生振動はガスタービンと比べてどうか?

大きい側です。往復動機関であることが理由として肢に書かれています。

Q.

令和元年度と令和4年度で答えになったのはどの記述か?

構成部品点数が少なく重量も軽いという記述です。2年度とも同じ文で、位置も同じでした。

まとめ

  • ディーゼルを主語にした4年度のうち3年度は選択肢4が答え。令和7年度だけ選択肢3。
  • 軽負荷時の完全燃焼は得られにくい側。やすいと書いた肢が平成29年度の答え。
  • 往復動機関なので振動は大きく、燃焼用空気量は少ない。
  • 原動機本体に冷却水が必要で、燃料は軽油やA重油。

参考資料

  • 一般財団法人 建設業振興基金 試験研修本部「電気工事施工管理技術検定 問題・正答肢」(公式サイト)1級 平成25年度No.35・平成28年度No.35・平成29年度No.35・平成30年度No.35・令和元年度No.35・令和3年度No.35・令和4年度No.35・令和5年度No.35・令和6年度No.32・令和7年度No.32・令和8年度No.32
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