発変電工学

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 令和08年度 (2026年度)
授業科目 発変電工学
科目番号 0048 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気電子工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 前期:2
教科書/教材 なし
担当教員 小笠原 亨,水上 裕太,鷲田 拓也,時岡 祐弥

到達目標

(1)地球環境の保全と循環型社会とを意識したものづくりに必要な知識と技術を結びつけることで,生産から消費・廃棄に至るプロセスをひとつのシステムとして認識できること。
(2)発電用資源と発電方式,水力発電の特徴発電所の構造を理解する.また,火力発電の特徴・構造について理解する.さらに,大気汚染等の公害問題と火力発電所で実施している環境対策について学ぶ.。
(3)原子力発電,再生可能エネルギー(風力,太陽電池等)、変電等についてそれらの原理、特徴、課題が説明できるようにすること。

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水力発電や火力発電の特徴・構造・環境対策の分野に関する工学的現象を正しく理解し,説明できる. 水力発電や火力発電の特徴・構造・環境対策の分野に関する工学的現象を理解できる. 水力発電や火力発電の特徴・構造・環境対策の分野に関する工学的現象を理解できない.
評価項目2原子力発電,再生可能エネルギー(風力、太陽電池等)、変電等についてそれらの原理、特徴、課題を正しく理解し,説明できる.原子力発電,再生可能エネルギー(風力、太陽電池等)、変電等についてそれらの原理、特徴、課題を正しく理解できる.原子力発電,再生可能エネルギー(風力、太陽電池等)、変電等についてそれらの原理、特徴、課題を正しく理解できない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 RB2 説明 閉じる
JABEE JB3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
前半では日本のエネルギー情勢,発電用資源と発電方式,水力発電の特徴発電所の構造、火力発電の特徴・構造について理解する。また,大気汚染等の公害問題と火力発電所で実施している環境対策について学ぶ。
後半では原子力発電,再生可能エネルギー(風力,太陽電池等)、変電等について理解する。
※実務との関係
 この科目は、企業で発電所業務を担当している講師が、その経験を活かし、電力システムに関して講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
パワーポイント、プリントを中心に授業を進め,水力発電所,火力発電所、原子力発電所,再生可能エネルギー(風力,太陽電池等)、変電、電力系統の概要について説明する。
この科目は学修単位科目(A)であり,授業外学修の時間(60時間)を含める。授業外学修として,配布資料の予習、授業の復習を行うこと。
注意点:
本科(準学士課程):RB2(◎)
環境生産システム工学プログラム:JB3(◎)
評価方法:学年成績(100)=試験(80%)+ 課題(20%)
評価基準:60点以上を合格とする

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

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 授業概要、火力発電所概要、燃料の種類
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
シラバスの説明、福井火力発電所紹介,主要系統説明、火力発電所で使用する燃料の種類・特徴について理解・説明できる。
2週 ボイラー設備概要、タービン設備概要
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
ボイラーの種類・特徴、タービンの種類・特徴について理解・説明できる。
3週 電気設備概要、火力発電所の熱サイクル、環境対策
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
発電機と冷却技術、各熱サイクルと効率、NOx・SOx低減対策と水処理について理解・説明できる。
4週 火力発電のまとめ
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
火力発電について理解・説明できる。
5週 エネルギー資源と発電方式の概略、水力発電の概説、水力設備
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
エネルギー資源と発電方式の概略、電力系統の概略、電気事業の概略、理論水力の求め方、水力発電所の発電方式について理解・説明できる。
6週 水車、水力学
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
水車の種類、水車の特性、水車の選定他、水の特性、流体静力学、流体動力学について理解・説明できる。
7週 流量と落差
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
降水量と流量、流量の測定,発電所の使用流量、落差と損失、可能発生電力量について理解・説明できる。
8週 日本のエネルギー情勢,福井県内の再エネ電源、新エネルギー(風力)
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
日本のエネルギー情勢,福井県内の再エネ電源、新エネルギー(風力)について理解・説明できる。
2ndQ
9週 中間試験
10週 再エネの現状と問題点、原子力発電の概要(各種発電方法)
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
再エネの現状と問題点、原子力発電の概要(各種発電方法)について、理解・説明できる。
11週 原子炉の基本構成と構成材料、原子力発電の特長、核分裂と連鎖反応
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
原子炉の基本構成と構成材料、原子力発電の特長、核分裂と連鎖反応について、理解・説明できる。
12週 放射線と人体への影響、原子炉施設の放射線管理
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
放射線と人体への影響、原子炉施設の放射線管理について、理解・説明できる。
13週 福島第一原子力発電所事故の概要、原子力発電所の安全対策
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
福島第一原子力発電所事故の概要、原子力発電所の安全対策について、理解・説明できる。
14週 送電・変電・配電設備、電力系統の保護設備
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
送電・変電・配電設備、電力系統の保護設備について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
15週 原子燃料サイクル、学習のまとめ
【授業外学習】配布資料の予習、授業の復習
原子燃料サイクル、期末試験までの授業内容について、理解・説明できる。
16週 期末試験

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・電子系分野電力電力システムの構成およびその構成要素について説明できる。4前1,前8,前14,前15
交流および直流送配電方式について、それぞれの特徴を説明できる。4前14,前15
電力品質の定義およびその維持に必要な手段について知っている。4前14,前15
電力システムの経済的運用について説明できる。4前1,前14,前15
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前1,前5,前6,前7
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前1,前2,前3,前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前1,前10,前11,前12,前13
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前1,前8,前10
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前1,前8,前14,前15

評価割合

試験課題合計
総合評価割合8020100
基礎的能力201030
専門的能力601070
分野横断的能力000