《電力》〈火力〉[R4下:問3]コンバインドサイクル発電方式の特徴に関する論説問題

【問題】

【難易度】★★★☆☆（普通）

ガスタービン発電と汽力発電を組み合わせたコンバインドサイクル発電方式を，同一出力の汽力発電方式と比較した記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

(1)　熱効率が高い。

(2)　起動・停止時間が短い。

(3)　蒸気タービンの出力分担が小さいので，復水器の冷却水量が少ない。

(4)　最大出力が外気温度の影響を受けやすい。

(5)　大型所内補機が多いので，所内率が大きい。

【ワンポイント解説】

コンバインドサイクル発電と一般の汽力発電との比較に関する問題です。
コンバインドサイクル発電と汽力発電の違いやそれぞれの特徴は非常に重要な内容です。
丸暗記をしてしまうと間違えやすくなってしまうので，できるだけ「どうして」そうなるのかを理解するようにしましょう。

1.コンバインドサイクル発電
コンバインドサイクル発電は，ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた方式の発電であり，ガスタービンの高温排熱を排熱回収ボイラで回収し蒸気を発生させ，蒸気タービンで発電します。
熱効率が従来の汽力発電（約\( \ 40 \ \mathrm {％} \ \)）に比べ格段に高く，近年は耐熱材料の採用によるガスタービンの高温化により，約\( \ 60 \ \mathrm {％} \ \)程度まで上昇しています。

2.コンバインドサイクル発電の特徴
コンバインドサイクル発電は同容量の汽力発電に比べ，以下の特徴があります。
・ガスタービンの排熱を利用するため，熱効率が高い
・蒸気タービンの使用水量が少ないので保有水量が少なく，起動停止時間が短い
・保有水量が少ないため，負荷追従性が高い
・蒸気タービンの使用水量が少ないので，復水器の冷却水量が少ない
・単位ユニット毎の運転台数の調整が可能なため，部分負荷時の熱効率の低下が少ない
・一般的な排熱回収方式では，気温が上がり空気が膨張するとガスタービン入口の空気密度が下がるため，最大出力が低下する

【解答】

解答：(5)
(1)正しい
ワンポイント解説「2.コンバインドサイクル発電の特徴」の通り，コンバインドサイクル発電は従来の汽力発電に比べ一般に熱効率が高くなります。

(2)正しい
ワンポイント解説「2.コンバインドサイクル発電の特徴」の通り，コンバインドサイクル発電は保有水量が少なく，起動停止時間が短いです。

(3)正しい
ワンポイント解説「2.コンバインドサイクル発電の特徴」の通り，コンバインドサイクル発電は蒸気タービンの出力分担が少なく使用水量が少ないので，復水器の冷却水量も少なくなります。

(4)正しい
ワンポイント解説「2.コンバインドサイクル発電の特徴」の通り，コンバインドサイクル発電は気温が上がり空気が膨張するとガスタービン入口の空気密度が下がるため最大出力が下がり，外気温度に影響されやすいです。

(5)誤り
コンバインドサイクル発電は，環境対策設備や通風機をはじめとした大型補機が少なく，一般の汽力発電に比べ所内率は小さくなります。