授業科目名	電力発生工学
時間割番号	TEE325
担当教員名	小川　覚美
開講学期・曜日・時限	後期・金・I	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
概要：　本講義は電気主任技術者の資格を得るために開講されている科目であり，卒業認定には関係しないので注意すること。本講義を含む必要な単位を修得すれば，実務経験のみで１種から３種の電気主任技術者の資格を習得できる。１種では試験による合格者が年間150人程度という難関試験である。 今日の生活様式の中での電気エネルギーの消費パターンについて理解し、電力需要に見合った電気エネルギーの発生方法について学ぶ。水の持つ位置のエネルギーを水車を使って電気のエネルギーに変える水力発電、石油や石炭等の化石燃料が持つ化学的なエネルギーをボイラー、タービンを使って電気のエネルギーに変える火力発電、風のエネルギーを風車を使って電気のエネルギーに変える風力発電など様々な方法で電気エネルギーを発生を発生させることが出来る。これらの電力発生の原理や具体的な方法、設備などについて学ぶ。 　目標：　流体に関するベルヌーイの法則、熱力学、などの知識を基に電気エネルギーを発生させる発電所の構成や電力発生の原理を理解すること、電力発生のための発電設備の主なものの役割を理解する。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部(～2023年度入学生)>電気電子工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   EE-A 専門 4.アナログ回路 過渡状態の交流回路の電流と電圧の関係を微分方程式で記述し、その解を求めることができる。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 EE 1 (1) 電気エネルギーを発生させる原理を説明できる。 EE-A 2 (2) 電気エネルギーを発生させる具体的な方法として水力発電、火力発電、原子力発電、およびその他の発電方法、発電所の構成、各設備の機能等を説明できる。 EE-A 3 (3) 水力発電の基礎となる水力学、火力発電の基礎となる熱力学を説明できる。 EE-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 20% テストおよび課題で内容の理解を評価する 2 60% テストおよび課題で内容の理解を評価する 3 20% テストおよび課題で内容の理解を評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
新型コロナウイルスの感染拡大状況による授業実施方針に応じて、授業実施形態を変更する。 ◆面接授業が実施可能な場合： ・教室の臨時定員の範囲内で面接授業を実施する ・マスクを着用させ、学生間の距離はできるだけ空ける ・定期的に窓を開けて、換気を行う ・授業前、後に手洗い・手指消毒を徹底する ・事前の講義資料の配付にはCNSを用いる ・授業中に演習課題を配布し、学生が解答し提出する ・教員が提出された演習課題の評価を行いフィードバック ・提出後の解答例の掲示にはMoodleを用いる ◆面接授業が実施が適切でないと方針が示された場合： ・ライブ型とオンデマンド型を混用する ・授業時は同時双方向 ・事前の講義資料の配付にはCNSを用いる ・授業中にMoodle 上に演習課題をアップロードし、学生が演習課題に解答、Moodleから提出する ・教員が提出された演習課題の評価を行いフィードバック ・提出後の解答例の掲示にはMoodleを用いる
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
発電機で電気を発生させる基本原理は、ファラディの電磁誘導の法則である。従って電気機械の中でも、同期発電機や変圧器の原理、電磁気学の基本的な知識は十分に理解していることが必要である。水の位置のエネルギーが運動のエネルギーに変えられ水車を回すことの基本に力学の知識が当然求められる。火力発電の原理を理解してゆくためには熱力学を避けて通れない。水の性質、石炭や石油の基本的な性質も知っていることがエネルギー変換の原理を理解する上で多いに参考になる。
＜テキスト＞
新井芳明、有富正憲、岡本裕生、粉川昌巳、菅谷光雄, 基礎シリーズ　電力技術入門, 実教出版, ISBN:9784407031812
＜参考書＞
吉川榮和、垣本直人、八尾健, 発電工学, 電気学会, ISBN:9784886862983
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 授業ガイダンス、エネルギー変換と各種の発電方法 事前学習 事後学習 ・事前に第1回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、この授業全体の到達目標、授業の進め方、課題提出の仕方、成績評価の仕方に関するガイダンスを行います ・そのあと、エネルギー変換と各種の発電方法についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 2 タイトル 水力発電の概要、水路式発電設備、ダム式発電設備 事前学習 事後学習 ・事前に第2回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、水力発電の概要、水路式発電設備、ダム式発電設備についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 3 タイトル ダム水路式発電設備、水資源、水力学 事前学習 事後学習 ・事前に第3回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、ダム水路式発電設備、水資源、水力学についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 4 タイトル 水車(フランシス水車、プロペラ水車、カプラン水車、斜流水車、ペルトン水車) 事前学習 事後学習 ・事前に第4回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、水車(フランシス水車、プロペラ水車、カプラン水車、斜流水車、ペルトン水車)についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 5 タイトル 水車(クロスフロー水車)、比速度、水車発電機 事前学習 事後学習 ・事前に第5回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、水車(クロスフロー水車)、比速度、水車発電機についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 6 タイトル 水力発電所の運転・制御、火力発電(1)：発電の原理、熱力学、熱サイクル 事前学習 事後学習 ・事前に第6回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、水力発電所の運転・制御、火力発電(1)についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 7 タイトル 火力発電(2)：蒸気の性質、ランキンサイクル、再熱サイクル･再生サイクル、火力発電の燃料・発熱量、燃焼装置・ボイラ 事前学習 事後学習 ・事前に第7回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、火力発電(2)についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 8 タイトル 火力発電(3)：蒸気タービン・復水器・タービン発電機、火力発電の効率 事前学習 事後学習 ・事前に第8回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、火力発電(3)についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 9 タイトル 火力発電(4)：火力発電所の運転、ボイラの制御、ガスタービン、中間評価：まとめ１ 事前学習 事後学習 ・事前に第9回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、火力発電(4)についての講義を行います ・最後に、これまでの授業のまとめを授業中に実施します 10 タイトル 火力発電(5)：ブレイトンサイクル、複合サイクル、原子力発電(1)：原子核の結合エネルギー、核分裂エネルギー、核融合エネルギー 事前学習 事後学習 ・事前に第10回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・火力発電(5)、原子力発電(1)についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 11 タイトル 原子力発電(2)：原子炉の構造、軽水炉（PWR，BWR，ABWR） 事前学習 事後学習 ・事前に第11回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、原子力発電(2)についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 12 タイトル 原子力発電(3)：その他の発電用原子炉、原子炉の炉心燃料管理、プラントの制御方式 事前学習 事後学習 ・事前に第12回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、原子力発電(3)についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 13 タイトル 原子力発電(4)：原子力発電所の安全性、核燃料サイクル、再生可能エネルギーによる発電(1)：太陽光発電 事前学習 事後学習 ・事前に第13回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、原子力発電(4)、再生可能エネルギーによる発電(1)についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 14 タイトル 再生可能エネルギーによる発電(2)：太陽光発電システム、風力発電 事前学習 事後学習 ・事前に第14回授業の講義資料を参照し、学習内容を確認します ・授業後に演習問題の解答例をMoodle上で確認します 授業内容 ・授業の最初に、前回の演習問題の解説を行います ・そのあと、再生可能エネルギーによる発電(2)についての講義を行います ・最後に、その講義内容に関する演習問題に解答し、講義内容の理解度を確認するとともに、講義内容を簡潔に説明できるようにします 15 タイトル 総括評価・電力発生工学全般のまとめ 事前学習 事後学習 ・事前に、これまでの授業の講義資料、演習問題を参照し、学習内容を確認します 授業内容 これまでの授業のまとめを授業中に実施します 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
前年度と同様に実施
＜備考＞
(未登録)