令和7年度 I-5-4

解説

この問題で問われていること

日本のエネルギー情勢について、2023年度時点の総発電電力量に占める再生可能エネルギー(水力含む)の割合(ア)、事業用太陽光発電のシステム費用の推移(イ)、風力発電で利用する風のエネルギーと風速の関係(ウ)に入る数値の組合せを選ぶ問題。

解き方

① 風のエネルギーは風速の3乗に比例(運動エネルギー×風の流量)。2023年度の再エネ比率(水力を含む)は約23%。事業用太陽光のシステム費用は約42万円/kW(2012年)→約23万円/kW(2024年)
② ウ=3で②③⑤。ア=23で②③。イ=23
③ ②

正解が正しい理由

経済産業省の令和5年度エネルギー需給実績によれば、2023年度時点で水力を含む再生可能エネルギーが総発電電力量に占める割合は約23%である(ア)。調達価格等算定委員会の資料によれば、10kW以上の事業用太陽光発電のシステム費用は2012年の約42万円/kWから2024年には約23万円/kWまで低下している(イ)。また、風のエネルギー(運動エネルギーの流束)は風速の3乗に比例するという物理法則がある(ウ)。したがって、ア=23、イ=23、ウ=3の組合せである②が正しい。

各選択肢について

• ① ウが「2乗」となっている点が誤り。風のエネルギーは風速の3乗に比例するという物理法則があり、2乗ではない。
• ② ア=23、イ=23、ウ=3の組合せが、再生可能エネルギー比率・太陽光発電システム費用・風力エネルギーの物理法則のいずれとも整合しており、これが正答。
• ③ イが「30」となっている点が誤り。事業用太陽光発電のシステム費用は2024年時点で約23万円/kWまで低下しており、30万円/kWではない。
• ④ アが「15」、ウが「2」となっている点が誤り。再生可能エネルギー比率は約23%であり、また風のエネルギーは風速の3乗に比例するため2乗ではない。
• ⑤ アが「15」となっている点が誤り。2023年度時点の再生可能エネルギー比率は約23%であり、15%ではない。

覚えるべきポイント

風力発電で利用できる風のエネルギーが風速の3乗に比例するという物理法則(運動エネルギーの流束∝ρAv³)は頻出の基礎知識として確実に押さえておく。再生可能エネルギー比率や太陽光発電システム費用などの統計数値は、エネルギー白書の最新の実績値を確認しておくとよい。