発電・電気エネルギー

科目基礎情報

学校	東京工業高等専門学校	開講年度	令和08年度 (2026年度)
授業科目	発電・電気エネルギー
科目番号	0124	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	情報工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	1) よくわかる発変電工学（箕田充志他、電気書院）
担当教員	根本 雄介

到達目標

学生が，各発電方式の原理を理解し，主要設備について説明できることを目的とする。また，学生が，電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明できることを目的とする。さらに，学生が，現代のエネルギー需給およびエネルギー資源の概要を理解するとともに，循環型社会形成に向けて必要不可欠な電気エネルギーの供給・利用における新エネルギー技術について学ぶ。学生が，環境問題を踏まえたエネルギーについて考えられるエンジニアになることを目標とする。
到達目標
評価項目1：火力発電の原理と主要設備や発電に伴う環境負荷についても説明できる。
評価項目2：原子力発電の原理と主要設備や発電に伴う環境負荷についても説明できる。
評価項目3：水力発電の原理と主要設備を説明できる。
評価項目4：その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要と、環境面での有効性や導入における課題について説明できる。
評価項目5：様々な発電方式の組合せにより、電力需要に対応して電力が供給されていることを説明できる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安(優)	標準的な到達レベルの目安(良)	最低限の到達レベルの目安(可)	未到達レベルの目安(不可)
評価項目1	火力発電の発展的な説明ができて、火力発電に関する事例を分析し、的確な考察が出来る	火力発電の基本的な説明ができて、火力発電に関する事例を分析し、基本的な考察が出来る。	火力発電の簡単な説明ができて、火力発電に関する事例を分析し、簡単な考察が出来る。	火力発電の説明ができず、火力発電に関する事例を分析し、簡単な考察が出来ない。
評価項目2	原子力発電の発展的な説明ができて、原子力発電に関する事例を分析し、的確な考察が出来る	原子力発電の基本的な説明ができて、原子力発電に関する事例を分析し、基本的な考察が出来る。	原子力発電の簡単な説明ができて、原子力発電に関する事例を分析し、簡単な考察が出来る。	原子力発電の説明ができず、原子力発電に関する事例を分析し、簡単な考察が出来ない。
評価項目3	水力発電の発展的な説明ができて、水力発電に関する事例を分析し、的確な考察が出来る	水力発電の基本的な説明ができて、水力発電に関する事例を分析し、基本的な考察が出来る。	水力発電の簡単な説明ができて、水力発電に関する事例を分析し、簡単な考察が出来る。	水力発電の説明ができず、水力発電に関する事例を分析し、簡単な考察が出来ない。
評価項目4	その他の新エネルギー・再生可能エネルギーの発展的な説明ができて、その他の新エネルギー・再生可能エネルギーに関する事例を分析し、的確な考察が出来る	その他の新エネルギー・再生可能エネルギーの基本的な説明ができて、その他の新エネルギー・再生可能エネルギーに関する事例を分析し、基本的な考察が出来る。	その他の新エネルギー・再生可能エネルギーの簡単な説明ができて、その他の新エネルギー・再生可能エネルギーに関する事例を分析し、簡単な考察が出来る。	その他の新エネルギー・再生可能エネルギーの説明ができず、その他の新エネルギー・再生可能エネルギーに関する事例を分析し、簡単な考察が出来ない。
評価項目5	様々な発電方式の組合せの発展的な説明ができて、様々な発電方式の組合せに関する事例を分析し、的確な考察が出来る	様々な発電方式の組合せの基本的な説明ができて、様々な発電方式の組合せに関する事例を分析し、基本的な考察が出来る。	様々な発電方式の組合せの簡単な説明ができて、様々な発電方式の組合せに関する事例を分析し、簡単な考察が出来る。	様々な発電方式の組合せの説明ができず、様々な発電方式の組合せに関する事例を分析し、簡単な考察が出来ない。

教育方法等

概要:

今後のエネルギー問題においては、エネルギーセキュリティとともに、地球温暖化への対応などの環境制約が重要な
課題である。本講義では、現代のエネルギー需給およびエネルギー資源の概要を理解するとともに、循環型社会形成に向けて必要不可欠な電気エネルギーの供給・利用における新エネルギー技術について学ぶ。環境問題を踏まえたエネルギーについて考えられるエンジニアになることを目標とする。

授業の進め方・方法:

授業では，各発電方式の原理，および，主要設備などについて説明する。また，電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明する。

注意点:

本科目は電気工学科教員複数名が担当する。成績は各回毎に課題が課せられ、集計により評価が算出される。
電気回路、電子回路を復習しておくことが必要。授業中においても計算が必要になる。電卓を準備しておくことが必要。
授業の予習・復習及び演習については自学自習により取り組み学修すること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	エネルギーの発生と利用	学生が，エネルギーと電力の違いを理解する。さらに，エネルギー資源やエネルギー消費について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		2週	水力発電(1)	学生が，水力発電の原理について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		3週	水力発電(2)	学生が，水力発電の主要設備，課題について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		4週	火力発電(1)	学生が，火力発電の基礎について学習し，熱エネルギーの第一，第二法則，熱機関（カルノーサイクル等）について理解する 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		5週	火力発電(2)	学生が，火力発電の主要設備，課題について理解する。コンバインドサイクルについて理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		6週	原子力発電(1)	学生が，原子力発電の原理について理解する。原子力発電の主要設備，課題について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		7週	原子力発電(2)	学生が，結合エネルギーと質量欠損、原子核反応断面積，核分裂連鎖反応について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		8週	太陽光発電（１）	学生が，太陽光発電の概要とSi系、化合物系、有機系太陽光発電の種類、原理、特徴について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
	4thQ
		9週	太陽光発電（２）	学生が，太陽光発電システムの現状と課題について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		10週	風力発電	学生が，風力発電の原理と課題について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		11週	その他の再生可能エネルギー	学生が，地熱，波力，潮汐発電等の原理について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		12週	燃料電池およびエネルギー貯蔵	学生が，燃料電池の原理と構造について理解する。さらにエネルギー貯蔵の必要性について理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		13週	電力品質と電力システムの経済的運用および電気エネルギーの輸送・利用	学生が，電力品質および電力システムの経済的運用について理解する。さらに，エネルギーの輸送・利用についても理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		14週	環境問題	学生が，環境問題を踏まえたエネルギーシステムについて理解する。 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		15週	まとめと課題	学生が，授業を振り返り、課題に取り組む 事前：教科書の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、課題レポート、教科書課題（９０分相当）
		16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル	授業週
専門的能力	分野別の専門工学	電気・電子系分野	電力	水力発電の原理について理解し、水力発電の主要設備を説明できる。	4	後2,後3,後15
				火力発電の原理について理解し、火力発電の主要設備を説明できる。	4	後4,後5,後15
				原子力発電の原理について理解し、原子力発電の主要設備を説明できる。	4	後6,後7,後15
				その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。	4	後8,後9,後10,後11,後12,後13,後15
				電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明できる。	4	後1,後3,後11,後12,後13,後14,後15

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	レポート	合計
総合評価割合	0	0	0	0	0	100	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	60	60
専門的能力	0	0	0	0	0	40	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0