第三種電気主任技術者試験 / 令和8年度第三種電気主任技術者上期試験 電力科目 / 各問題解説 / 問50
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令和8年度第三種電気主任技術者上期試験 電力科目 問50 解説 問5 令和8年度第三種電気主任技術者上期試験 電力科目 問5

問5 電池には、充電することによって繰り返し利用できる(ア)がある。その代表的なものに(イ)が挙げられ、携帯電子機器、電気自動車、電力貯蔵設備などのさまざまな用途で活用されている。蓄電能力の高い(ウ)やその他の蓄電機器を、電力貯蔵設備として風力発電や太陽光発電と併せて用いることで、出力の(エ)のができる。(オ)は 大電力貯蔵用の機器として用いられている。(カ)の(キ)は、鉛蓄電池に比べて3倍程度高い。 上記の記述中の空白箇所(ア)~(キ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

  1. (1) 二次電池 リチウムイオン電池 平滑化 空気亜鉛電池 単位質量あたりのエネルギー密度
  2. (2) 一次電池 リチウムイオン電池 短絡抑制 空気亜鉛電池 単位質量あたりのエネルギー密度
  3. (3) 二次電池 酸化銀電池 短絡抑制 空気亜鉛電池 起電力
  4. (4) 二次電池 リチウムイオン電池 平滑化 ナトリウム・硫黄電池 単位質量あたりのエネルギー密度 ✓ 正答
  5. (5) 一次電池 酸化銀電池 平滑化 ナトリウム・硫黄電池 起電力

解説

正答は (4) です。二次電池、リチウムイオン電池、平滑化、ナトリウム・硫黄電池、単位質量あたりのエネルギー密度がそれぞれ空白箇所(ア)~(キ)に当てはまります。

電池の分類と特徴

電池には、一度放電すると充電しても再び使用できなくなる「一次電池」と、充電することによって繰り返し使用できる「二次電池」があります。問5では、繰り返し利用できる電池について尋ねられており、これは「二次電池」に該当します。(ア)が二次電池となります。

代表的な二次電池として「リチウムイオン電池」が挙げられます。リチウムイオン電池は、エネルギー密度が高く、軽量であることから、携帯電子機器、電気自動車、電力貯蔵設備など、幅広い分野で活用されています。(イ)がリチウムイオン電池となります。

電力貯蔵と再生可能エネルギー

風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーは、天候によって出力が変動するという特性があります。この出力変動を抑え、安定した電力供給を行うために、蓄電器(蓄電池)が利用されます。蓄電器をこれらの電源と併用することで、出力の変動を吸収し、安定化させる「平滑化」が可能になります。(エ)が平滑化となります。

大電力貯蔵用の機器としては、「ナトリウム・硫黄電池」が用いられています。ナトリウム・硫黄電池は、大容量の蓄電が可能であり、電力系統の安定化や再生可能エネルギーの出力調整などに貢献します。(ウ)がナトリウム・硫黄電池となります。

蓄電機器の性能指標

蓄電機器の性能を表す指標の一つに、「単位質量あたりのエネルギー密度」があります。これは、電池の質量あたりの蓄えられるエネルギーの量を示し、この値が高いほど、同じ質量でより多くのエネルギーを蓄えることができます。リチウムイオン電池は、鉛蓄電池に比べてこの単位質量あたりのエネルギー密度が約3倍程度高いことが知られています。(キ)が単位質量あたりのエネルギー密度となります。

「空気亜鉛電池」は、一次電池であり、充電はできません。また、「起電力」は電池の発生させる電圧を表すものであり、蓄電能力や出力変動の抑制とは直接関係ありません。(オ)は、大電力貯蔵用機器として用いられるナトリウム・硫黄電池に該当します。

これらのことから、 (ア) 二次電池 (イ) リチウムイオン電池 (ウ) ナトリウム・硫黄電池 (エ) 平滑化 (オ) 空気亜鉛電池 (カ) リチウムイオン電池 (キ) 単位質量あたりのエネルギー密度

となります。

参考リンク

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