環境エネルギーシステム

科目基礎情報

学校	熊本高等専門学校	開講年度	平成28年度 (2016年度)
授業科目	環境エネルギーシステム
科目番号	0006	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	建築社会デザイン工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	1
教科書/教材	配布資料
担当教員	森下 功啓

到達目標

1. 水力、火力、原子力発電の仕組みと特徴を説明できる。
2. 石炭，石油，天然ガス，シェールガス，メタンハイドレート，バイオマスについて説明できる。
3. 電気エネルギーの伝送と貯蔵について説明できる。
4. エネルギーと地球温暖化の関係を説明できる。
5. 電力を安全に使うための配線や保安設備について説明できる。
6. 電力需要の予測方法を説明できる。
7. 将来の電力システムについて説明できる。

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
水力、火力、原子力発電の仕組みと特徴を説明できる。	水力、火力、原子力発電の特徴を燃料と運用の面から説明できる。	水力、火力、原子力発電の機械的仕組みを説明できる。	発電機の仕組みを説明できない。
石炭，石油，天然ガス，シェールガス，メタンハイドレート，バイオマスについて説明できる。	現状のエネルギー消費量に基づき、1つ以上のモデルケースで可採年数を推定できる。	石炭，石油，天然ガス，シェールガス，メタンハイドレート，バイオマスについて、それぞれの資源量と可採年数を説明できる。	石炭，石油，天然ガス，シェールガス，メタンハイドレート，バイオマスについて、それぞれの採掘・取得方法を説明できない。
電気エネルギーの伝送と貯蔵について説明できる。	電力需要に基づき、蓄電設備に必要な容量を計算できる。	電気を蓄積する方法を1つ以上説明でき、電力を伝送するために必要な施設と役割を説明できる。	電気を蓄積する方法を1つ以上説明できない。
エネルギーと地球温暖化の関係を説明できる。	地球温暖化について調べることができ、あなたの考えを説明することができる。	温室効果ガスによる温室効果の一般的な原理を説明できる。	温室効果ガスによる温室効果の一般的な原理を説明できない。
電力を安全に使うための配線や保安設備について説明できる。	短絡事故に対する保安設備を3つ以上挙げることができ、電圧と設備の関係を説明できる。	短絡事故が起きた際に重大事故を防止するための方法を1つ以上挙げることができる。	電気の面から見た絶縁体と導体の違いを説明できない。
電力需要の予測技術について説明できる。	電力需要をの予想精度を上げることができる。	実測データを基に、電力需要を予想するプログラムを実行できる。	電力需要の実測データを入手できない。

学科の到達目標項目との関係

本科到達目標 3-3 （基礎知識を活用して工学的問題を理解し、説明できる）

本科到達目標 6-1 （好奇心と探究心を持って、得意とする専門分野の課題に取り組むことができる）

教育方法等

概要:

　本科目では，現代社会のインフラとして不可欠な技術の一つである電力を中心としたエネルギーシステムについて学ぶ。発電技術として利用されている水力発電、火力発電、原子力発電、太陽光発電の原理を学習する。また、送電・変電方式，電気エネルギーを別のエネルギー変換する方法についても学ぶ。燃料電池システム，ハイブリッドカー等の現状についても実例を示しながら説明する。

授業の進め方・方法:

　電力を中心に、エネルギーと環境についての関係を解説していきます。我々の生活を文明たらしめている根幹はエネルギーです。受講後には、エネルギーについての基礎知識を身につけるともに、これからの社会をエネルギーの面から創造できるエンジニアとしての素養を身につけることを期待します。
　レポートでは、「私の望む将来的な電力システム」というテーマで履修者自身の意見を論じてもらいます。部分ごとの提出を繰り返し、最終的に完成したものを学期末試験までに提出して下さい。

注意点:

＊授業では毎回出席カードを配布します。分かったことや質問事項や気になったことを記載してください。講義の最後に回収し、記載のある出席カードの回収をもって出席とみなします。回収時にはノートに割印を押しますので、ノートを持参してください。
＊ワードの校閲機能に慣れておきましょう。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	人間活動とエネルギーの関係を説明できる。
		2週	エネルギーとは何か，エネルギー資源	エネルギー資源を説明でいる。
		3週	気候変動と社会	気候変動の理由と現状を説明できる。
		4週	発電機・各種発電方式	交流電気と直流電気を説明できる。発電の原理と代表的な発電方法を説明できる。
		5週	送電施設と保安設備	送電設備と保安設備の種類や構成を説明できる。
		6週	原子力発電	原子力発電の原理を説明できる。
		7週	原子力発電	原子力発電のメリットとデメリットを説明できる。
		8週	太陽光発電と風力発電と水力発電，電力政策	太陽光発電と風力発電と水力発電の現状とこれからの見通しを説明できる。
	2ndQ
		9週	中間試験
		10週	試験返却，地熱発電	地熱発電について説明できる。
		11週	バイオマスエネルギー，メタンハイドレート，波力発電	再生可能エネルギーの種類とそれらの発電原理と限界を説明できる。
		12週	充放電システム	電力貯蔵システムについて説明できる。
		13週	電力需要の予測	電力需要予測の原理を説明できる。
		14週	電力需要の予測	電力需要予測の精度を上げることができる。
		15週	期末試験
		16週	試験返却，未来の電力システム	将来的な電力システムについて論じることができる。

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
基礎的能力	自然科学	ライフサイエンス/アースサイエンス	ライフサイエンス/アースサイエンス	太陽系を構成する惑星の中に地球があり、月は地球の衛星であることを説明できる。	2	前3
				地球は大気と水で覆われた惑星であることを説明できる。	2	前3
				陸地および海底の大地形とその形成を説明できる。	2	前3
				地球の内部構造を理解して、内部には何があるか説明できる。	2	前3
				マグマの生成と火山活動を説明できる。	2	前3
				地球科学を支えるプレートテクトニクスを説明できる。	2	前3
				プレート境界における地震活動の特徴とそれに伴う地殻変動などについて説明できる。	2	前3
				地球上の生物の多様性について説明できる。	2	前3
				生物の共通性と進化の関係について説明できる。	2	前3
				生物に共通する性質について説明できる。	2	前3
				大気圏の構造・成分を理解し、大気圧を説明できる。	2	前3
				大気の熱収支を理解し、大気の運動を説明できる。	2	前3
				大気の大循環を理解し、大気中の風の流れなどの気象現象を説明できる。	2	前3
				海水の運動を理解し、潮流、高潮、津波などを説明できる。	2	前3
				生態系における炭素の循環とエネルギーの流れについて説明できる。	3	前3
				地球温暖化の問題点、原因と対策について説明できる。	3	前3
	人文・社会科学	社会	地歴	人間活動と自然環境との関わりや、産業の発展が自然環境に及ぼした影響について、地理的または歴史的観観点から理解できる。	3	前3
				社会や自然環境に調和した産業発展に向けた現在までの取り組みについて理解できる。	3	前3,前16
			地歴・公民	現代科学の考え方や科学技術の特質、科学技術が社会や自然環境に与える影響について理解できる。	3	前6,前7,前8
				社会や自然環境に調和し、人類にとって必要な科学技術のあり方についての様々な考え方について理解できる。	3	前6,前7,前8
				国際平和・国際協力の推進、地球的諸課題の解決に向けた現在までの取り組みついて理解できる。	2	前3
	工学基礎	技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史	技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史	社会性、社会的責任、コンプライアンスが強く求められている時代の変化の中で、技術者として信用失墜の禁止と公益の確保が考慮することができる。	2
				全ての人々が将来にわたって安心して暮らせる持続可能な開発を実現するために、自らの専門分野から配慮すべきことが何かを説明できる。	2
				技術者を目指す者として、平和の構築、異文化理解の推進、自然資源の維持、災害の防止などの課題に力を合わせて取り組んでいくことの重要性を認識している。	2
専門的能力	分野別の専門工学	建設系分野	環境	環境容量を説明できる。	1
		建築系分野	環境・設備	省エネルギー(コジェネレーション等を含む)について説明できる。	1

評価割合

	試験	レポート	ノート	合計
総合評価割合	40	40	20	100
基礎的能力	20	0	20	40
専門的能力	20	40	0	60
分野横断的能力	0	0	0	0