技術士｜R08模擬試験【第5回】必須問題Ⅰ-2｜04電気電子部門｜1800字では伝えきれない！骨太論述と全詳解

【技術士第二次試験｜規定字数に関する重要なお知らせ】

本記事の解答論文は、

「深い考察と多角的な視点を学ぶための教材」

として作成しています。

• 本記事の内容

  • 規定字数（1800字以内：600字詰め解答用紙３枚）の1.3～1.5倍程度の分量で、骨太な論述と詳細解説を行っています。

• 試験本番での対応

  • 実際の技術士第二次試験においては、規定字数（1800字以内）を厳守してください。

  • 本記事の論旨や視点を、規定字数内に収める訓練としてご活用ください。

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◆ R08模擬試験【第5回】必須問題Ⅰ-2｜04電気電子部門「問題文」

👆上記記事内の有料区間に、問題文を掲載しています。

本記事最後方にも、問題文を掲載しています👇

◆ 【1.5倍論述のための】骨子例

（１）メガワット級インフラ構築における技術課題

〇課題１：高出力密度推進システムの実現（技術的実現性の観点）
・SiC/GaN系ワイドバンドギャップ半導体を用いた高周波インバータの開発
・極低温冷却系を含む熱管理システムの高密度実装

〇課題２：大容量急変負荷に伴う電力系統の安定性確保（系統安定性の観点）
・PMUによるリアルタイム状態監視とRoCoF増大リスクの分析
・BESSおよびVPPを活用した高速周波数・電圧制御の協調実装

〇課題３：重要インフラを標的とするサイバーセキュリティの確立（安全性・信頼性の観点）
・ゼロトラストアーキテクチャおよびPQC実装の必要性
・エッジAIによる電気的物理特性を用いた異常検知

（２）系統安定性の確保を最重要課題とした解決策

▼最重要課題およびその理由
・広域停電リスクを起因とするカーボンニュートラル実現への阻害要因
・慣性力低下と急峻な充電需要増大の複合リスク

▽解決策１：VPP-BESS協調制御システムの構築
・MPCアルゴリズムによる充電ピーク時の分散電源動的出力調整
・上位系統の周波数・電圧変動の規定値内抑制

▽解決策２：FACTSデバイスによる動的系統補償の導入
・SiCパワー半導体採用STATCOMによる高速無効電力制御
・ENTSO-Eグリッドコード準拠のDVS機能実装

▽解決策３：AI駆動による需要予測・高速周波数応答（FFR）システムの構築
・LSTMモデルによる急峻な充電需要変動の高精度予測
・EMSのLFCと連動したエッジAI制御によるFFR瞬時起動

（３）解決策実行後の波及効果とリスク・対策

◇波及効果
・Hard-to-Abateセクター脱炭素化牽引と社会的インフラコストの削減
・パワーエレクトロニクス技術の国際市場への展開と競争力向上

◇リスク及びその対応策１：経済的リスク（投資回収困難と標準化競争の遅れ）
・プラグアンドプレイ型モジュール設計による段階的投資の実現
・IEC国際標準化活動への官民一体参画による技術規格への反映

◇リスク及びその対応策２：技術的リスク（制御系複雑化による干渉と障害連鎖）
・光ファイバとローカル5G異種冗長通信アーキテクチャの採用
・PMU物理計測データによる自律マイクログリッド化への移行制御

（４）解決策実施における技術者としての要件・留意点

☆公衆の安全、健康及び福利の最優先確保
・IEC 61508準拠フェールセーフ設計とICNIRPガイドラインの遵守
・保護リレー連動による異常区間の瞬時分離と二次災害の防止

☆文化的価値の尊重と国際ルールへの適合
・GIS採用による設備屋内化・コンパクト化と歴史的港湾景観との調和
・IMO・ICAOの国際ルール遵守と地域住民との合意形成プロセスの推進

☆次世代にわたる社会の持続可能な成果の達成
・LCAによる環境負荷最小化とサーキュラーエコノミー設計の推進
・PQCおよびゼロトラストアーキテクチャによる強靭な次世代エネルギー基盤の継承

◆ 【MW級モビリティと供給インフラ構築への多面的な課題】設問（１）解答例