概要:
本講義では，電力系統における発電および変電をベースにエネルギー変換全般について学ぶ。まず，世界および我国のエネルギー事情，水力発電，火力発電，原子力発電および新発電方式の仕組みを詳説し，後半では電力の変成，変圧器の運用，短絡電流計算および電力調相について詳説する。また，熱エネルギー変換における環境問題についても概説する。
授業の進め方・方法:
プロジェクターと板書による講義中心の授業となるが、ノートをしっかり取って、自分で調べたことを注釈として書き込むことが理解を助ける。また、本科目は学修単位であるので以下のように自学自習を60時間以上行うこと。
１）毎時間配布する演習問題あるいは章末問題を解答してレポートする。（約30時間）
２）各種発電方式における特徴および現状と問題点をレポートする。（約20時間）
３）各種変電方式にける特徴と問題点をレポートする。（約10時間）
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
授業ガイダンスおよびエネルギーの概念 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
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| 2週 |
水力発電所の発電方式と発電計算 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 3週 |
水車と電気設備，揚水発電所 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 4週 |
火力（汽力）発電所の仕組みと熱力学 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 5週 |
汽力発電設備と熱効率計算 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 6週 |
コンバインドサイクル発電，ガスタービン発電，内燃力発電 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 7週 |
火力発電所の環境対策 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
原子力発電の仕組みと核反応 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 10週 |
原子力発電の炉形式と特徴 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 11週 |
原子燃料の再処理と原子燃料サイクル |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 12週 |
再生可能エネルギーによる発電 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 13週 |
燃料電池発電 |
電力の需要とエネルギー別発電の現状を理解する。
各種発電方式の理論と概要および得失を理解する。
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| 14週 |
電力輸送システムの構成と送電システム
変電所と配電システム |
変電、調相および交直変換の理論と概要を理解する。
変電、調相および交直変換の理論と概要を理解する。
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
復習 |
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| 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 | 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。 | 3 | |
| 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 3 | |
| 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 3 | |
| 直流機の原理と構造を説明できる。 | 3 | |
| 誘導機の原理と構造を説明できる。 | 3 | |
| 同期機の原理と構造を説明できる。 | 3 | |
| 変圧器の原理、構造、特性を説明でき、その等価回路を説明できる。 | 3 | |
| 半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 電力システムの経済的運用について説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |