到達目標
１．電気エネルギーの発生に関わる基本技術の理解
２．電気エネルギーの輸送と貯蔵に関わる基本技術の理解
３．エネルギー・環境分野全般に関する国際的視野の涵養
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：エネルギー資源とその利用形態 | エネルギー、環境、経済の相互関係を理解し、その将来展望に関する持論を説明できる。 | エネルギー、環境、経済の相互関係を理解する | エネルギー、環境、経済の相互関係を理解していない。 |
| 評価項目2：従来の発電方式 | 水力、火力、原子力発電方式の原理を理解し、与えられた条件に応じてその発生出力を計算できる。 | 水力、火力、原子力発電方式の原理を理解している。 | 水力、火力、原子力発電方式の原理を理解していない。 |
| 評価項目3：新しい発電方式 | 再生可能エネルギー、燃料電池、高速増殖炉、核融合発電の原理を理解し、与えられた条件に応じてその発生出力を計算できる。 | 再生可能エネルギー、燃料電池、高速増殖炉、核融合発電の原理を理解している。 | 再生可能エネルギー、燃料電池、高速増殖炉、核融合発電の原理を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
現代文明の発展はエネルギー消費量増加のあゆみでもあり、特に電気エネルギーは変換効率、制御性などの長所のため、エネルギー需要に占める割合は益々増加する傾向にある。一方、化石燃料を一次エネルギーとするこれまでの発電方式は環境破壊等、様々な問題を抱えている。本講義では電気エネルギーの発生技術について従来方式と直接発電等、研究開発中の新しい方式について学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書を用いた講義を行う。その基礎は、熱力学、電気回路、電磁気学、物理化学である。新聞などの報道を通して、エネルギーに関わる社会情勢に関心を持つことも重要である。
注意点:
・定期試験（中間試験＋期末試験）90%、課題レポート10%を目安として評価する。
・再試験は必要に応じて行う。
・評価基準：60点以上を合格とする。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
エネルギー資源とその利用形態 |
エネルギー、環境、経済との関係を理解する。
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| 2週 |
火力発電方式(1)～熱力学の基礎 |
熱力学の第１法則、第２法則を理解する。
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| 3週 |
火力発電方式(2)～状態量と状態線図 |
作動流体の状態量を状態線図で表現できる。
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| 4週 |
火力発電方式(3)～汽力発電所の基本構成 |
汽力発電所の構成と水蒸気の状態変化を理解する。
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| 5週 |
火力発電方式(4)～複合発電システム |
複合発電システムの構成と熱効率について理解する。
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| 6週 |
原子力発電方式(1)～原子核の結合エネルギー |
核分裂反応でエネルギーが発生するメカニズムを理解する。
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| 7週 |
原子力発電方式(2)～核分裂反応断面積と中性子の一世代 |
中性子エネルギーと核分裂反応衝突断面積の関係を理解する。
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| 8週 |
原子力発電方式(3)～原子炉の構成 |
原子炉（軽水炉）の構成を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
水力発電方式(1)～ベルヌーイの法則 |
水力学とベルヌーイの法則を理解する。
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| 10週 |
水力発電方式(2)～水力発電所の構成 |
水路式、ダム式、揚水式などの水力発電所の構成を理解する。
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| 11週 |
太陽光発電と風力発電 |
太陽光発電と風力発電の原理と出力計算法を理解する。
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| 12週 |
燃料電池 |
燃料電池の原理、種類、水素製造法などを理解する。
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| 13週 |
高速増殖炉と核融合発電 |
高速増殖炉と核融合発電の原理と開発状況を理解する。
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| 14週 |
エネルギー貯蔵技術(1)～揚水発電 |
揚水発電によるエネルギー貯蔵の原理と実際を理解する。
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| 15週 |
エネルギー貯蔵技術(2)～超伝導マグネットエネルギー貯蔵 |
超伝導マグネットを用いたエネルギー貯蔵の原理と開発状況を理解する。
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| 16週 |
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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 |
| 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1 |
| 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1 |
| 電力システムの経済的運用について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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9,前10 |
| 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2,前3,前4,前5 |
| 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6,前7,前8 |
| 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11,前12,前13 |
| 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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |