問５
風力発電及び太陽光発電に関する記述として、誤っているのは次のうちどれか。
（１）自然エネルギーを利用したクリーンな発電方式であるが、現状では発電コストが高い
（２）エネルギー源は地球上どこにでも存在するが、エネルギー密度が低い
（３）気象条件による出力の変動が大きく、電力への変換効率が低い
（４）太陽電池の出力は直流であり、一般の用途にはインバータによる変換が必要である
（５）風車によって取り出せるエネルギーは、風車の受風面積及び風速にそれぞれ正比例する

答　（５）

解説
　風力発電と太陽光発電の特徴に関する問題です。
　風力発電と太陽光発電の共通の特徴は、次の通りです。
１，発電するに当たり、ＣＯ２などの汚染物質を排出せずクリーンな発電方式だが、現状では発電コストが高い
２，風と太陽光は非枯渇エネルギー（なくなることがないエネルギー）である
３，単位面積あたりのエネルギー密度が低い
４，風、太陽光ともに、気象条件に左右されるため出力の変動が大きい
５，エネルギーの変換効率が低い
６，太陽光発電の出力は直流電力であるため、系統と同期するためにインバータが必要となる（風力発電の中には、同期発電機（風力発電の場合は回転数が一定ではない）の出力を一度直流に変換し、再度インバータを用いて系統に同期するものもある）

風力発電の出力に関しては、次のような特徴があります。
風力発電は風の持つ運動エネルギーを電気エネルギーに変換しています。単位時間あたりに風車に当たる空気量は、風車の受風面積と風速をかけたものになります。さらに、運動エネルギーは単位時間あたりに風車に当たる空気の質量と速度の二乗に比例します。
このことから、風力発電の出力は風速の三乗に比例ことがわかります。
この風力発電の出力が風速の三乗に比例するという特徴はよく出題されます。さらに、近年の社会情勢から太陽光発電と風力発電はより注目を集めています。よって、出題される可能性は非常に高いと言えますのでしっかりと特徴を抑えるようにしてください。

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