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授業の目標
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世界的に脱炭素（カーボンニュートラル、ネットゼロ）の議論が進む中、また国際紛争によりエネルギー価格高騰のリスクが高まる中、脱炭素を達成するための最有力技術として再生可能エネルギーが注目されている。とりわけ風力発電は再生可能エネルギーの中でも世界的に最も急速に拡大し文字通りの主力電源としてみなされている。特に近年、日本でも洋上風力発電の計画・開発が本格的に進んでおり、秋田沖、能代沖、石狩湾新港で大規模洋上風力発電所が運転を開始した。さらに県内の複数の海域で建設の計画が進められている。本講義では、洋上風力発電の開発・運用の基礎となる機械工学、電気工学などの学術的基礎知識に加えて、かつ机上の空論ではない現場や実務に根付いた知見・経験を習得することを目的とする。
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到達目標
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・国際的な脱炭素の議論と再生可能エネルギーの役割、風力発電の位置付けを理解する。
・洋上風力発電の開発・運用の基礎となる機械工学、電気工学などの学術的基礎知識を習得する。
・洋上風力発電の開発・運用に必要な実務上の知見・経験・ノウハウを習得し、現場や実務に根付いた行動や考え方を養う。
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身につく能力
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授業の概要
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風力発電はしばしばオーケストラやオペラにも比較され、さまざまな専門家や技術者がチームとなってそれぞれの得意分野を活かしながら協力・協調してプロジェクトを進めるものである。そのため本講義では、各分野の専門研究者や実務者など複数の講師がオムニバス形式で担当する。これによって、機械工学、電気工学などの学術的基礎知識を習得できるだけでなく、机上の空論ではない現場や実務に根付いた知見・経験にも触れることができ、総合エンジニアとしての心得や職業倫理の育成・向上にも資する講義を提供する。
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授業の計画
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第１回 風車工学（1/3）
第２回 風車工学（2/3）
第３回 風車工学（3/3）
第４回 風力発電の概要
第５回 洋上風力発電のための経済学・環境学 （なぜ風力発電が必要なの？）
第６回 洋上風力発電のための電力工学（1/2） （風で電気をつくるには）
第７回 洋上風力発電のための電力工学（2/2） （風でつくった電気を送るには）
第８回 洋上風車入門
第９回 風力発電所の維持管理業務について
第10回 風力発電所計画策定における気象海象条件の予測
第11回 洋上風力プロジェクトの風車荷重評価と支持構造設計の概要
第12回 洋上風力発電の国内外市場動向と我が国における将来展望
第13回 風車の建設について―陸上での仕事―
第14回 風力状態監視とデジタルツインへの展開 （内容調整中。変更の可能性有り。）
第15回 まとめとレポート作成
※講師の都合等により、各回の内容や順番を変更することがある。
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授業時間外学修の指示
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日頃から脱炭素・再生可能エネルギーに関するニュース、新聞記事、インターネット情報を批判的に読み、先入観のない幅広い情報収集をすることが望ましい。各自の専門分野の深掘りはもちろんのこと、他の専門分野の動向にも興味を持ち、垂直型だけでない水平型の情報収集・情報分析を心がけることが望ましい。
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成績評価の方法
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本講義の内容について、考えや感想をまとめたレポートにより評価する。
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テキスト・参考書等
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履修上の留意点
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資料
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備考
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共同サステナブル工学専攻の科目なので、受講生の出身学科が多様であること、また、講義内容が風力発電全般にわたることから、内容の理解に必要な基礎知識についてはその都度簡単に説明していただくよう、各回の講師にお願いしている。風力発電だけでなく、再生可能エネルギー全般に少しでも興味があるすべての学生へ、受講を強く勧める。
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