令和6年度上期第三種電気主任技術者試験 電力（電気技術者試験センター）問5

✓ これが正解1燃料は外部から供給され，直接，交流電力を発生する。

解説

燃料電池が直接発生するのは直流なので、交流とする記述が誤りです。

燃料電池は、水素と酸素を電気化学的に反応させて電気を取り出す発電装置です。水に電気を流して水素と酸素に分ける水の電気分解と、ちょうど逆向きの反応を利用します。電池の一種なので、電極の間に生じるのは向きの変わらない電圧、つまり直流です。

燃料が外部から連続して供給される点は記述のとおりですが、発生するのは直流電力です。家庭や電力系統で使う交流が必要な場合は、インバータ（直流を交流に変換する装置）を通して交流に変えます。直接、交流電力を発生するとする記述が誤りです。

ほかの記述は正しい内容です。燃料電池は使う電解質の種類で、りん酸形・溶融炭酸塩形・固体高分子形などに分けられます。発電のときに出る熱を空調や給湯に使えば、総合的なエネルギーの利用率を高められます。また、水素は天然ガスやメタノールを改質（化学反応で水素を多く含むガスに変えること）してつくることができます。

燃料電池は電池なので出てくるのは直流、交流にするにはインバータが必要、と乾電池と同じ扱いで覚えると見分けやすくなります。

ほかの選択肢の解説

• 2電解質により，りん酸形，溶融炭酸塩形，固体高分子形などに分類される。：燃料電池は、電解質に何を使うかで種類が分けられ、りん酸形・溶融炭酸塩形・固体高分子形・固体酸化物形などがあります。分類の基準と名前の挙げ方に誤りはなく、正しい記述です。
• 3水の電気分解と逆の化学反応を利用した発電方式である。：水を電気で分解すると水素と酸素ができます。燃料電池はその逆に、水素と酸素を反応させて水ができるときに電気を取り出すので、逆の化学反応を利用するという説明は正しいです。
• 4発電時の排熱を空調や給湯に活用できる。：燃料電池は発電と同時に熱も出すので、その熱を空調や給湯に回すコージェネレーション（熱と電気を併せて使う方式）が行われます。排熱を活用できるという記述は正しい内容です。
• 5天然ガスやメタノールを改質して発生させた水素を燃料として利用できる。：燃料電池に使う水素は、天然ガスの主成分のメタンやメタノールを改質して取り出せます。改質した水素を燃料に使えるという記述は正しく、誤りはありません。