エネルギー論

科目基礎情報

学校	富山高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	エネルギー論
科目番号	0038	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	エコデザイン工学専攻	対象学年	専1
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	よく分かる発変電工学（電気書院）
担当教員	長谷川 文護

到達目標

①水力発電のしくみ・特徴を理解する。　
②水車・発電機の種類と特徴および選定計算を理解する。
③火力発電の原理に関する熱力学の基礎的な計算を理解する。　
④火力発電の環境対策やガスタービン・コンバインドサイクル発電の特徴を理解する。
⑤原子力発電の原理・しくみや核燃料サイクルについて理解する。
⑥再生可能エネルギーの概要と特徴を理解する。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	水力発電のしくみ・特徴に関する一般的な事項を正しく理解し、詳しく説明できる。	水力発電のしくみ・特徴に関する一般的な事項を説明できる。	水力発電のしくみ・特徴に関する一般的な事項を説明できない。
評価項目2	水車・発電機の種類と特徴に関する一般的な事項を正しく理解し、詳しく説明できる。また、選定計算を正確の行うことができる。	水車・発電機の種類と特徴に関する一般的な事項を説明できる。また、選定計算を行うことができる。	水車・発電機の種類と特徴に関する一般的な事項を説明できない。また、選定計算を行うことができない。
評価項目3	火力発電の原理に関する熱力学の基礎的な計算を正しく理解し、計算を正確に行うことができる。	火力発電の原理に関する熱力学の基礎的な計算を理解し、計算を行うことができる。	火力発電の原理に関する熱力学の基礎的な計算を理解しておらず、計算を行うことができない。
評価項目4	火力発電の環境対策やガスタービン・コンバインドサイクル発電の特徴に関する一般的な事項を正しく理解し、詳しく説明できる。	火力発電の環境対策やガスタービン・コンバインドサイクル発電の特徴に関する一般的な事項を理解し、説明できる。	火力発電の環境対策やガスタービン・コンバインドサイクル発電の特徴に関する一般的な事項を理解しておらず、説明できない。
評価項目5	原子力発電の原理・しくみや核燃料サイクルに関する一般的な事項を正しく理解し、詳しく説明できる。	原子力発電の原理・しくみや核燃料サイクルに関する一般的な事項を理解し、説明できる。	原子力発電の原理・しくみや核燃料サイクルに関する一般的な事項を理解しておらず、詳しく説明できない。
評価項目6	再生可能エネルギーの概要と特徴に関する一般的な事項を正しく理解し、詳しく説明できる。	再生可能エネルギーの概要と特徴に関する一般的な事項を理解し、説明できる。	再生可能エネルギーの概要と特徴に関する一般的な事項を理解しておらず、説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-6 （核となる専門分野の既存技術を説明でき，社会から要求されている問題や実務上の問題を見出し設定することができる。）

JABEE 1(2)(d)(1) （専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力）

JABEE 1(2)(e) （種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力）

教育方法等

概要:

学習目標（授業のねらい）
　電力設備のうち，発電設備に関する基礎知識を習得する。電力会社等によって行われている発電事業の概要について具体的事例を学習すると共に，新しい技術の動向についても理解する。
　企業でのエネルギー全般に関する調査研究の経験を生かし、各発電方法の特徴や長所・短所に関して講義する。　

授業の進め方・方法:

講義および演習

事前に行う準備学習：講義の復習および予習を行ってから授業に臨むこと

注意点:

エネルギー論を理解するには，発電設備を具体的にイメージすることが重要である。

学修単位のため，60時間相当の授業外学習が必要である。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。

授業計画は，学生の理解度に応じて変更する場合がある。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング

ICT 利用

遠隔授業対応

実務経験のある教員による授業

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	エネルギー需給状況	国内、海外のエネルギー・電力需給の状況や発電の概要について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		2週	水力発電（１）	水力発電所の分類、水力学、水力土木設備の概要、水車の種類と特性について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		3週	水力発電（２）	水車付属装置の概要、水車発電機の分類と電気設備の概要と揚水発電所の概要について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		4週	水車発電（３）	水力発電所の運用方法について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		5週	火力発電（１）	熱力学の法則、エントロピー、エンタルピーについて理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		6週	火力発電（２）	気体の状態変化等について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		7週	火力発電（３）	発電用各種サイクルの概要と計算方法について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		8週	火力発電（４）	火力発電方式・設備の概要について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
	2ndQ
		9週	原子力発電（１）	放射線と物質の相互作用、放射線の健康影響について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		10週	原子力発電（２）	中性子による核反応、減速・臨界の概念について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		11週	原子力発電（３）	原子力発電の仕組み、原子力発電の炉形式とタービン・発電機の概要について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		12週	原子力発電（４）	原子力発電所の安全対策の状況について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		13週	再生可能エネルギー	太陽光発電、太陽熱発電、風力発電、波力発電について理解する。 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に関する課題を解くこと
		14週	期末試験
		15週	期末試験答案返却および解答解説アンケート
		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
				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
				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
				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
				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

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	レポート	その他	合計
総合評価割合	70	0	0	0	30	0	100
基礎的能力	30	0	0	0	0	0	30
専門的能力	40	0	0	0	30	0	70
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0