Memorandums?

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水力発電のピーク・オフピーク発電 10th-day

電験3種

Question.

有効貯水量 $108 \times 10^3 m^3$ の調整池をもつ有効落差50mの水力発電所がある。
自然流量が $18 m^3/s$ で、
1日のうち、17時～21時までをピーク、その他をオフピークとするとき、
ピーク時の出力 $P_1$ [kW]とオフピーク時の出力 $P_2$ [kW]を求めよ。
ただし、調整池は最大限に活用するものとする。

Solver.

今回は、前回導出をおこなった $P=9.8QH \eta$ を用いる。
ピーク時は、ため込んでいた水を全て放出するときに発生する出力を考える。
オフピーク時は、流れ出る量は、自然流量のみで、そのほかは、ため込まれるときの出力を考える。
いずれも、MKSA単位換算が必要である。
最初に、自然流量のみによる出力 $P_0$ を考える。
$P_0 = 9.8 \times 18 \times 50 \times 0.85 = 7500kW$

まず、ピーク時は、17時から21時ということで、4時間である。
この時間で、すべて水を放出するので、
有効貯水量を4時間で割り、単位時間当たりの流量を求め、そこに自然流量を足すことによって求められる。
$P_1 = P_0 + (9.8 \times (\frac{108 \times 10^3}{4 \times 3600}) \times 50 \times 0.85 = 10620kW$
となる。

オフピーク時は、(24-4=)20時間である。
この時間で水をためるため、自然流量から貯水水量を差し引いたものが、オフピーク時の出力となる。
$P_2 = P_0 - (9.8 \times (\frac{108 \times 10^3}{20 \times 3600} \times 50 \times 0.85) = 6870kW$
となる。

Consideration.

今回は、前回の公式を用いるだけで解ける問題であった。
調整池を最大限に活用するということは、
ピーク時は、有効貯水量すべて放出する。
オフピーク時は、有効貯水量を満タンにする。
このときのことを考えなくてはいけない。
ここが今回のポイントである。
また、自然流量の足し引きも忘れてはいけない。
研究発表のため、しばらく投稿できませんでしたが、今日からまた再開です。
書いていない日も埋め合わせます。(少し時間がかかると思いますが。)