コンテンツに飛ぶ | ナビゲーションに飛ぶ

  • 日本語
  • English
 
現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学研究科 化学工学専攻 化学工学特論第四

化学工学特論第四

JA | EN

科目ナンバリング
  • G-ENG17 6H035 LJ76
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 1.5 単位
授業形態 講義
配当学年 修士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語
曜時限 火3
教員
  • 平野 茂樹(非常勤講師)
授業の概要・目的  21世紀に入り、気候変動問題、再生可能エネルギーの低コスト化の進展、蓄電池や燃料電池など分散エネルギーシステムの技術進歩、原子力の安全性・持続可能性、電力・ガスの市場整備、想定外の自然災害やテロ攻撃による供給中断の可能性などへの関心から、エネルギーの世界は大転換の時代に突入している。本講義ではエネルギーの生産から転換、消費に至るまで、化学工学・化学の貢献が一層期待される技術分野を中心に、ケミカルエンジニア・ケミストが知っておくべき経済・政策・制度に関する最新の動向を織り交ぜながら広くエネルギーについて学ぶ。
到達目標 ・エネルギー問題の構造と本質に関する幅広い知識
・エネルギーに関連する最新の情報を継続して収集する習慣
・エネルギー関連動向を客観的に分析し、自らの課題・戦略に落とし込む能力
を習得することを目標とする。
授業計画と内容 第1回: エネルギーの流れ、統計と計画
 一次エネルギーの生産から二次エネルギーへの転換、最終消費に至るエネルギーの流れ、それらを表す統計について理解し、エネルギー基本計画の概要、省エネルギー施策について学ぶ。

第2回~第3回: 石油・天然ガスと石炭
 石油と天然ガスの成因、探鉱・開発・生産の技術と事業について学んだうえで、グローバル市場における最新の動向、石油・天然ガスの輸入と供給セキュリティー、価格変動に対するリスクヘッジについて考察する。LNG(液化天然ガス)のバリューチェーンを構成する基本要素を理解したうえで、LNG産業で起こりつつある構造変化から今後の需給を展望する。石炭について地質学的成因を学び、国際交易における最近の動向、有効利用のための石炭液化技術について理解する。

第4回~第5回: 原子力
 軽水炉および高速炉について核反応の基本原理を学び、核燃料サイクルのフロントエンド(燃料製造)とバックエンド(使用済燃料の再処理)の現状と課題を考察し、今後を展望する。原子力発電プラントの構造、特性、安全対策について学んだうえ、事故を教訓とした新たな安全規制の内容とその影響について最新の動向を概観する。核融合を含め、次世代の原子力発電の開発動向を知る。

第6回: 火力発電
 主に石炭、天然ガスを燃料とする種々の火力発電について熱力学的基礎を理解したうえで、効率向上の技術開発についてこれまでの経緯と最新の状況を掴む。

第7回: 再生可能エネルギー
 水力や太陽光、風力をはじめとする各種の再生可能エネルギーについて、それぞれの基本原理と設備構造、および国内外の普及状況を概観する。再生可能エネルギーの普及のためにこれまでどのような施策が展開されてきたかを振り返り、現在の導入促進策が果たした効果、抱える課題と解決の方向性について学ぶ。

第8回~第9回: 電力システムとガスシステム
 電力システム、ガスシステムのそれぞれについて、設備構成と産業構造を把握したうえで、これまでの規制改革がどういった基本思想に則り、どのように進められてきたかを振り返る。近年の小売全面自由化に伴って産業組織、行政機構、需要家サービス、競争環境がどのように変化しつつあるのかについて、電力システムを中心に概観する。また、今後の再生可能エネルギー発電の大量導入に伴い、既存の電力システム、さらにはガスコージェネレーションや蓄電池などの分散エネルギーシステムとの間でどのような協調が求められ、新たな可能性が広がるかを考察する。

第10回: エネルギーと気候変動
 地球温暖化のメカニズム、エネルギーとの関わりを巡る議論を整理した上で、今世紀末を見据えた温室効果ガス排出抑制への国際協調の動きを概観する。エネルギー消費に伴うCO2排出を削減するための技術的、経済的方法を学び、我が国における温暖化対策と企業活動の関係について最新動向を掴む。

第11回: エネルギーシナリオ、将来展望
 石油・ガスメジャーや国際エネルギー機関、主要国の政府、研究機関などが発表する将来のエネルギーシナリオ・需給予測から、予測の背景となっている今後の経済動向、技術進歩、規制の変化に関する見方・考え方を読み取る。
成績評価の方法・観点 ・授業における平常評価 30%(各回の授業の理解度と貢献)

・シナリオ・展望レポートのまとめとクラス発表 30%(将来シナリオの正確な理解と分かり易い発表。創造的な質疑応答)

・期末試験 40%(知識の定着と発展的思考)
履修要件 化学工学・化学とエネルギー変換の基礎知識
授業外学習(予習・復習)等  第11回「エネルギーシナリオ・将来展望」では,当日の授業に先立って,取り上げるシナリオ・展望レポートについて各人が読むべき担当範囲を指定する。当日の授業では担当範囲の内容を発表し合い,全員で共有化する。
教科書
  • 授業で教材を配布する。
参考書等
  • なし