理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC300XD（電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 300）電気エネルギーの発生と変電Generation and substation of electric energy
竹本 泰敏Yasutoshi TAKEMOTO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H5571 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 金1/Fri.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
電気電子工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
This course will help you to understand engineering technology for converting natural energy (hydro power) and other energy (thermal power and nuclear power) efficiently into electric energy at a high power. The students also learn deeply the relation of such power generation engineering to the natural resource problem, the environmental problem, and the energy problem.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
電力（電気エネルギー）の発生する発電技術，発生した電力を送配電に適した電圧，電流に変換する変電技術について学ぶ．
本講義を通じて，主要な発電方式である，水力発電，火力発電，原子力発電と近年注目されている再生可能エネルギーを利用した発電の特徴と基本的な設備構成，変電設備の構成と役割について説明できる能力を身に付ける．
到達目標Goal
・水力発電の基本的な設備，機器構成について説明できる．
・理想的な条件下での水力発電出力を計算することができる．
・火力発電所の基本的な設備，機器構成について説明できる．
・基本的な火力発電とコンバインドサイクル発電の熱サイクルについて説明できる．
・原子力発電の基本的な設備，機器構成について説明できる．
・変電設備の設備構成と役割について説明することができる．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
本講義の授業形態は，講義形式での実施となります．また，授業内に理解度確認を目的とした演習課題を実施します．水力発電、火力発電、原子力発電、変電技術、新エネルギーの順序で講述します．初回講義中に講義資料の配布方法および講義の進め方について詳細を説明しますので必ず確認してください．
課題等の提出・フィードバックは「学習支援システム」を通じて行う．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：発変電工学の概要
電気エネルギーの発生と環境、各種発電方式の概略、変電設備の概要について講義する．
第2回[対面/face to face]：水力発電の概要
水力発電所の種類、流況曲線、ダムの種類、サージタンク、流量について講義する．
第3回[対面/face to face]：水のエネルギーと水力タービン
ベルヌーイの定理、落差、損失落差、発電所出力、各種水車、吸出管、比速度、水車の回転数と極数について講義する．
第4回[対面/face to face]：水理系の応答
調速機、調定率、無拘束速度について講義する．
第5回[対面/face to face]：火力発電の概要
火力発電の種類，原動機による分類について講義する．
第6回[対面/face to face]：熱力学の諸法則
熱力学の第一法則，第二法則，エンタルピー，エントロピーについて講義する．
第7回[対面/face to face]：火力発電の設備
節炭器、空気予熱器、復水器、蒸気タービン（反動および衝動）、給水設備などの熱関係設備について講義する
第8回[対面/face to face]：火力発電の熱サイクル
汽力発電，内燃機関発電，コンバインドサイクル発電の熱サイクルについて講義する．
第9回[オンライン/online]：まとめ①（問題演習）
第１回から第８回までの講義内容についてまとめを行い，理解度確認を行う．
第10回[対面/face to face]：原子力発電の概要
原子力発電の設備構成と原理，核反応、質量欠損、熱中性子、高速中性子，原子炉の原理について講義する．
第11回[対面/face to face]：原子炉の種類と核燃料サイクル
加圧水型原子炉、沸騰水型原子炉、高速増殖炉、発電用原子炉の特徴，核燃料サイクルについて講義する．
第12回[対面/face to face]：変電設備と調相
調相設備、交直流変換設備について講義する
第13回[対面/face to face]：再生可能エネルギー・分散電源
太陽光・風力発電などの自然エネルギー、温度差エネルギー、バイオマス発電などの再生可能エネルギー発電，分散電源について講義する．
第14回[オンライン/online]：まとめ②（問題演習）
第１回から第13回までの講義内容についてまとめを行い，理解度確認を行う．
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】履修までに，電気機器，電気磁気学の内容を確認しておくこと。
予習として，事前学習用資料を配布するので教科書を参考に予習しておくこと。また，各講義毎に演習課題を実施するので，間違えた箇所の復習を行い理解すること。
テキスト（教科書）Textbooks
電力発生工学 加藤政一，中野茂ほか 数理工学社
参考書References
よくわかる発変電工学 箕田充志ほか 電気書院
電気学会大学講座 発変電工学総論 財満英一編 電気学会
成績評価の方法と基準Grading criteria
「まとめ①」および「まとめ②」で行う理解度確認演習の成績を80％と講義中に提示するレポート課題，演習課題の評価20％を合わせて総合評価とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
授業では，構造，機械要素の理解を促す目的で図解を行う。また，授業後半で計算演習を行うことで理解度を確認できるようにする。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
授業資料としてパワーポイントをＰＤＦ化したものを，授業支援システムから配布する．講義中に閲覧できるように，ＰＤＦが閲覧できる環境を準備すること（貸与パソコン，タブレット端末等）．また，演習実施時には，関数電卓を用いるので準備すること．
その他の重要事項Others
「電気エネルギーの発生と変電」は電気主任技術者資格認定の必修科目である。