2017年度 電力エネルギー変換工学   Energy and Electric Power Conversion Technology

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開講元
電気電子系
担当教員名
小栗 慶之 
授業形態
講義     
曜日・時限(講義室)
火5-6(S224)  金5-6(S224)  
クラス
-
科目コード
EEE.P341
単位数
2
開講年度
2017年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2017年3月17日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

火力発電およびその基礎となる熱力学,流体力学,各種電力設備の原理と構造,役割や技術開発状況を解説する。関連するエネルギー・環境問題の学術的基礎についても述べる。さらに水力発電,原子力発電,送変電設備,新エネルギー,各種エネルギー変換・貯蔵にも触れる。

到達目標

本講義を履修することで次の能力を修得する:
1) 発電,送電,変電の基礎原理を理解でき,火力,水力,原子力発電プラントの計画,設計,並びに運用の要点を説明できる。
2) 関連する流体力学,熱力学,燃焼学,電気化学反応,原子核反応の基礎から環境問題への応用に至る幅広い分野を理解できる。
3) 電気事業における技術開発の現状と展望について説明できる。

キーワード

火力発電,水力発電,原子力発電,送変電,熱サイクル,流体動力学,環境保全,省エネルギー,新エネルギー

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

第15回目(最後日)の授業を除き,毎回の講義の終わりに小テストを実施する。
最終日の授業は東京湾岸地域の火力発電所の見学会として行う。集合時間,集合場所は事前に通知する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 電力エネルギーの特徴 電力エネルギーの特性,及びエネルギー資源から電力エネルギーへの変換について説明できる。
第2回 火力発電の基礎 火力発電,関連する熱力学の基礎,熱サイクルの基礎について説明できる。
第3回 熱サイクルの基礎1 蒸気サイクル,再熱サイクル,再生サイクルなどについて説明できる。
第4回 熱サイクルの基礎2 ガスタービン,コンバインドサイクルについて説明できる。
第5回 燃焼の基礎 燃焼計算,物質収支計算ができる。
第6回 伝熱の基礎 伝熱計算ができ,熱交換器について説明ができる。
第7回 水力発電の基礎 水力発電,流体動力学の基礎概念,水車の特性などについて説明できる。
第8回 送変電技術の概観 送変電技術と配電技術について説明できる。
第9回 環境対策技術1 火力発電と環境保全(大気汚染の現状,クリーン燃料,排ガス浄化対策),及び火力発電における地球温暖化対策について説明できる。
第10回 環境対策技術2 原子力,送変電設備における環境対策について説明できる。
第11回 省エネルギー技術 大規模発電システムにおける省エネルギー,及び発電効率の向上,送電損失の低減について説明できる。
第12回 新エネルギー 新エネルギーの定義と特徴,及び太陽光発電,風力発電などについて説明できる。
第13回 最近の技術 需要地近接エネルギー変換の原理と開発状況について説明ができる。
第14回 電力エネルギーシステムの概観 エネルギーバランス,システムの構成について説明できる。
第15回 発電施設の見学 発電所の実際のシステム構成等について説明できる。

教科書

特になし。

参考書、講義資料等

講義資料は講義中に配布する。
参考書:
[1] 桂井 誠,「基礎エネルギー工学」,数理工学社,ISBN-13: 978-4-9016-8304-3 (2002).
[2] 関根泰次,堀米 孝,電気学会大学講座「エネルギー工学概論」,電気学会,ISBN-13: 978-4-8868-6125-2 (1980).

成績評価の基準及び方法

期末テスト(重み70%),及び各授業の最後に実施する小テスト(重み30%)により成績評価を行う。

関連する科目

  • EEE.P321 : 電力工学第一
  • EEE.P322 : 電力工学第二
  • TSE.A311 : 原子核工学概論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

電力工学Ⅰ,電力工学Ⅱ

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