石炭火力はピークかベースか？揚水式がピークである理由
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どの発電がベースで、どれがピークなの？
石炭火力って、どっちに入るんだろう。
この記事の要点
出力分担とは、需要に合わせて各発電所の受け持ちを決めることです。
火力は効率が良く発電単価が低い発電機を優先して運転します。
揚水式はピークの側です。ベース電源と書いた肢は、2年度とも答えになりました。
各種発電方式の出力分担は、1級で5年度に問われています。
肢の顔ぶれはほぼ固定で、狂わせる場所だけが動きます。
電気は貯められないから、受け持ちを分ける
太陽電池や風力は、日射や風でその都度出力が変わります。需要に合わせて出せないので、ピークやベースとは別の扱いになります。出力を貯めるなら蓄電池と組みます。
電気は使うそばから作らなければなりません。一日の需要は朝から夕方にかけて山になり、夜中に谷になります。この形に合わせて、どの発電所にどこを受け持たせるかを決めるのが出力分担です。
下の層は止めずに動かし続けます。だから、燃料費が安く長時間安定して運転できるものを置きます。上の層は山の数時間だけ動かします。だから、すぐ立ち上がって、すぐ止められるものを置きます。
この2つの性格を取り違えた肢が、毎回の答えです。
どの発電がどの層か
ピークを受け持つ代表が揚水発電で、水を落とすだけなので数分で全出力に届きます。水車の向きを変えればポンプになり、余った電気で汲み上げます。非常用のディーゼル発電装置も起動は速いのですが、こちらは系統の需給ではなく停電に備えるものです。
| 受け持ち | 発電方式 | 出題での書かれ方 |
|---|---|---|
| ベース | 原子力 | 長時間安定した運転ができるので、ベース供給力として使用される |
| ベース | 流込式水力 | 需要に見合った出力調整が難しく、ベース供給力として使用される／河川の水をそのまま利用するため出力は河川自流に依存する |
| ミドル | 火力 | 効率が良く発電単価が低い発電機を優先して運転する（2年度） |
| 調整に使う | 調整池式・貯水池式水力 | 調整池式は夜間に貯水し昼間に発電／貯水池式は季節的周期で豊水期に貯水し渇水期に放出 |
| ピーク | 揚水式水力 | 負荷追従性に優れており、ピーク供給力として使用される／系統の供給余力を水の位置エネルギーに変換して蓄え、ピーク時等に供給する |
| ピーク | ガスタービン | 即応性が高くピーク時の運転に有効である |
| 層に置けない | 太陽光・風力 | 季節や気象条件などに左右されるため、出力変動が大きい（2年度） |
揚水式がピークなのは、電気を貯めておけるからです。夜のうちに余った電気で水をくみ上げ、昼の山で落として発電します。令和3年度1級No.20の選択肢3も「軽負荷時に揚水することによって系統の負荷率を改善し、火力発電所の稼働率が向上する」を正しい側に置いています。
だから「揚水式をベース電源として利用する」と書いた肢は誤りです。貯めた電気を使い続けたら、貯める意味がありません。
例えば、肢に「揚水式水力発電はベース供給力として運用される」とあれば、そこで切れます。揚水は起動が速く、必要なときだけ動かせるのでピークの側です。ベースを受け持つのは、出力を細かく変えにくい原子力や石炭火力です。
言い換えると、「出力を細かく変えられるものがピーク、動かし続けるものがベース」ということです。燃料費が安く出力を変えにくいものほど、下の層に置かれます。
誤りは受け持ちを入れ替えて作られる
| 年度・級・問 | 答えになった肢 |
|---|---|
| 平成25年度 1級 学科 No.20 （公表正答は選択肢4） |
比較的効率の低い石炭火力発電はピーク時に用いる |
| 平成26年度 1級 学科 No.20 （公表正答は選択肢1） |
揚水式発電は、河川の水を有効活用できることから、ベース電源として出力分担する |
| 平成29年度 1級 学科 No.20 （公表正答は選択肢2） |
（平成26年度とほぼ同じ文）揚水式水力発電は…ベース電源として利用する |
| 令和3年度 1級 第一次 No.20 （公表正答は選択肢2） |
（揚水発電は）河川の流量に制約されるため、一般水力発電に比べて地点選定が困難である |
| 令和5年度 1級 第一次 No.12 （公表正答は選択肢3） |
風力発電は、需要に見合った出力調整が容易なため、ピーク供給力として使用される |
作り方は2つです。
- ①受け持ちを入れ替える：効率の低い石炭火力をピークに、揚水式をベースに置きます。5年度のうち3年度がこの形です。
- ②できないことを容易と書く：風力の出力調整を容易とします。令和5年度がこの形でした。
令和3年度だけは少し違い、揚水発電の性質そのものを問いました。揚水は上下2つの池があればよく、河川の流量に縛られません。だから「河川の流量に制約される」は誤りです。流込式水力とは、そこが逆になります。
読み方の順序は決まっています。
- ベースと書いてあったら、止めずに動かし続けられるものか確かめる。原子力・流込式水力なら正しい側です。
- ピークと書いてあったら、すぐ動かせるものか確かめる。揚水式・ガスタービンなら正しい側です。
- 太陽光と風力は、どの層にも置けません。出力変動が大きいという肢は2年度とも正しい側です。
- 火力の順番は効率と発電単価で決まります。この原則の肢は2年度とも正しい側です。
揚水発電そのものの仕組みは水車の種類や水車発電機、ピーク時に動かす発電設備の側はディーゼル発電装置で扱っています。系統全体の信頼度を上げる話は供給信頼度にまとめました。
過去問でどう問われたか
1級で5年度に出ています。平成25年度・平成26年度・平成29年度・令和3年度がNo.20、令和5年度だけNo.12です。
この論点は、次の順に確かめます。
- 1つ目 太陽光と風力の肢を飛ばします。平成25年度1級No.20の選択肢1と平成29年度1級No.20の選択肢4で、どちらも正しい側です。
- 2つ目 流込式の肢も飛ばします。自流依存で正しい側です（平成29年度1級No.20の選択肢1・令和5年度1級No.12の選択肢1）。
- 3つ目 残った肢で、受け持ちの割り当てが書かれている場所を読みます。
- 平成25年度1級No.20：火力の割り当てが答え（選択肢4）。
- 平成26年度1級No.20：水力の割り当てが答え（選択肢1）。
- 平成29年度1級No.20：水力の割り当てが答え（選択肢2）。
- 令和3年度1級No.20：揚水発電の性質そのものが答え（選択肢2）。
- 令和5年度1級No.12：風力の割り当てが答え（選択肢3）。
平成26年度と平成29年度は、どちらも「揚水式をベース電源」で答えになりました。ただし文は同じではありません。平成26年度は「揚水式発電は…ベース電源として出力分担する」、平成29年度は「揚水式水力発電は…ベース電源として利用する」です。
この系統の肢は、次の順に見ます。
- ピークとベースの語を探す：割り当てが書いてあればそこが論点です。
- 効率の高低を読む：効率が良いほうを優先するのが原則です。
- 貯められるかを見る：調整池式は夜間に貯めて昼間に出します。
- 自然条件の肢は飛ばす：太陽光と風力の出力変動は正しい側です。
- 流込式も飛ばす：河川の自流に依存するで正しい側です。
混同しやすい語
流込式と調整池式：流込式は河川の水をそのまま使い、調整池式は夜間に貯めて昼間に発電します。
調整池式と揚水式：どちらも貯める方式ですが、揚水式をベース電源とした肢は平成26年度1級No.20と平成29年度1級No.20の2年度とも答えでした。
効率と単価：火力は効率が良く発電単価が低い発電機を優先します。効率の低いものをピーク時にとした肢が平成25年度の答えでした。
出力変動と自流依存：太陽光と風力は季節や気象条件で変動し、流込式は河川の自流に依存します。
理解度チェック
火力発電はどの発電機から優先して運転するか？
効率が良く発電単価が低い発電機です。平成29年度の選択肢3に正しい側として置かれています。
調整池式水力発電は昼と夜でどう使うか？
電力需要の少ない夜間に貯水し、電力需要の多い昼間に発電します。
流込式水力発電所の点検はいつ行うか？
河川流量の少ない渇水期です。河川の水をそのまま利用するため、出力は河川の自流に依存します。
平成29年度で答えになったのはどの記述か？
揚水式水力発電をベース電源として利用するという記述です。
まとめ
- 火力は効率が良く発電単価が低い発電機を優先して運転する。
- 太陽光と風力は出力変動が大きい。2年度とも正しい側。
- 流込式は河川の自流に依存し、点検は渇水期。
- 調整池式は夜間に貯水して昼間に発電。揚水式をベース電源とした肢は平成26年度1級No.20と平成29年度1級No.20の2年度とも答え。
この用語が問われた過去問
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.20・平成26年度No.20・平成29年度No.20・令和3年度No.20・令和5年度No.12
※ この記事の出題の確認日：2026年8月
まちがえやすいポイント
正しい側の肢は、年度をまたいで使い回されます。
太陽光と風力の出力変動は平成25年度と平成29年度、流込式の自流依存は平成29年度と令和5年度、火力の優先順位は平成26年度と平成29年度に置かれ、いずれも正しい側でした。3つとも並んだのは平成29年度だけです。見覚えのある肢を飛ばして、残った1つを読みます。
なお、5年度とも誤りを選ばせる形です。正しい割り当ては、誤りにされた肢を裏返して読み取ります。