日本のエネルギー情勢の数値

再エネの割合（ア），太陽光のシステム費用（イ），風のエネルギーと風速の関係（ウ）の3つの数を選ぶ問題です。

ア・イは統計の数字なので候補のどちらが近いかを考え，ウは物理の式から求めます。

ア：2023年度の総発電電力量のうち，水力を含む再エネの割合は約23%です。15%は水力を除いた時に近い値です。

イ：事業用太陽光（10kW以上）のシステム費用は，2012年に約42万円/kW だったものが2024年には約23万円/kW まで下がりました。ほぼ半分です。

ウ：1秒間に風車を通る空気の体積は 面積A × 風速v で，その質量は 密度ρ × A × v です。

• 運動エネルギーは (1/2) × 質量 × v² なので，(1/2) × ρ × A × v × v² ＝ (1/2) × ρ × A × v³
• よって風のエネルギーは風速の3乗に比例します。風速が2倍なら 2×2×2＝8倍です
• 答えは ア 23，イ 23，ウ 3

ウを2乗とする選択肢：運動エネルギーの v² だけを見ると2乗に見えますが，通りぬける空気の量も風速に比例するので3乗になります。

• 風のエネルギーは風速の3乗に比例（風速2倍で8倍）。空気の量（v）× 運動エネルギー（v²）と考える
• 日本の再エネ比率（2023年度）は水力込みで約23%
• 事業用太陽光のシステム費用は 2012年 約42万円/kW → 2024年 約23万円/kW