Master's Thesis

Energy Sharing with Electric Vehicles in Parking Garages

Final Thesis 6.18 MB Appendix 9.27 kB

Author of thesis: Ing. Tomáš Vaculík

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Reviewer: Ing. Martin Paar, Ph.D.

Abstract:

The transformation of transportation is a frequently discussed topic in connection with the European Union. Electric cars are currently an alternative to cars with combustion engines. The conventional way of using them is to recharge them with electricity from the distribution network, after which the energy is used for driving. However, "vehicle to grid" and "vehicle to building" technologies expand this concept. They also use the storage potential of electric car batteries to feed energy back into the grid or to cover their own consumption at the point of connection to the grid for the purpose of profit or financial savings. However, the legislative and technological implementation does not currently have a completely clear framework, and so this technology is only being implemented in pilot projects. This work deals with the obstacles that prevent the wider deployment of this technology in the Czech Republic. At the same time, it deals with the potential and financial aspects of applying the technology to buildings such as parking garages and shopping centers.

Keywords:

Vehicle to grid, Vehicle to building, sharing of energy with elektromobiles, sharing of energy, electromobility, charging station, power inverter, shopping centre, parking house

Date of defence

15.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student představil svoji diplomovou práci komisi. Vedoucí a oponent práce přečetli své posudky. Student správně odpověděl na kladené otázky. Doplňující dotaz položil inženýr Jankovský. Student srozumitelně odpověděl. Další dotaz položil profesor Drápela. Student na kladený dotaz odpověděl s pomocí tazatele. Předseda komise uzavřel diskuzi.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Electrical Power Engineering (MPC-EEN)

Composition of Committee

prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. David Topolánek, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Ilona Lázničková, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Radil, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Vojtek, Ph.D. (člen)
Ing. Václav Vyčítal, Ph.D. (člen)
Ing. Viktor Jankovský (člen)

Supervisor’s report
Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Pan Vaculík zpracoval svoji diplomovou práci na téma sdílení energie s elektromobily v parkovacích domech (technologie V2G a V2B v obchodních a parkovacích domech). Práce je členěna do sedmi kapitol a všechny body zadání byly splněny.
Teoretická a rešeršní část (kapitoly 2 až 4) je nejsilnější stránkou práce. Student dobře vymezuje koncept V2G/V2B, ekonomický potenciál (spotová arbitráž, vliv ceny distribuce, dvojí zpoplatnění), technicko-legislativní rámec (RfG 2.0, DCC 2.0, PPDS, vliv na opotřebení baterie) i zahraniční projekty. Část je věcně správná, aktuální a dobře odcitovaná na primární zdroje včetně platné legislativy.
Těžiště tvoří kapitola 5 – modelování scénářů v MATLABu pro obchodní (A1–A5) a parkovací dům (B1–B3). Oceňuji jejich šíři a logickou stavbu: postupné přidávání FVE, služebních vozidel, V1G/V2G i DC dobíjení, pravděpodobnostní generování příjezdů a SOC a interpretaci přes efekt kachní křivky. Student korektně přiznává zjednodušení – chybějící reálná data (scénáře jsou ilustrativní, nevalidované), zanedbání fází a konverzních ztrát i použití generativní AI (Gemini) ke generování kódu, který sám ověřil. Tato poctivost je cenná, výsledky ovšem mají charakter kvalifikovaných úvah nad syntetickými daty.
Celá práce tedy nemá charakter návrhu konkrétního zařízení, ale spíše rešeršně-modelové studie, která má ukázat možné scénáře využití (obchodní dům, parkovací dům, varianta s FVE, varianta se služebními vozidly) a k nim příslušné energetické a ekonomické rámce.
Hlavní výhrada směřuje k bodu zadání o řízení: skutečný optimalizační algoritmus zůstal jen koncepčně navržen a jeho implementace je odložena do případné navazující práce. Po formální stránce je práce na dobré úrovni s množstvím přehledných grafů, ale místy s překlepy.
Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm B – 83 bodů. Points proposed by supervisor: 83

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Martin Paar, Ph.D.

Diplomová práce Tomáše Vaculíka se zabývá oblastí Vehicle-to-grid (V2G) se zaměřením na modelování energetických toků při použití konceptu v obchodním domě a v parkovacím domě.

Práce se skládá z 5 částí, koncept V2G a V2B (Vehicle-to-Building), technicko-legislativní rámec V2G, zahraniční projekty, scénáře nabíjení a vybíjení s V2G a přehled překážek při implementaci V2G. V úvodní části se autor z velké části věnuje konceptům V2G a V2B a také ekonomickému potenciálu technologie. Následující kapitola je zaměřena na technologicko-legislativnímu rámci V2G obsahuje několik různých témat od požadavků na evropské či národní úrovni, přes požární bezpečnost až po komunikaci mezi elektromobilem a dobíjecí stanicí a další. V kapitole věnující se zahraničním projektům je uvedeno několik pilotních projektu z Evropy. Nejobsáhlejší kapitola se zaměřuje na praktickou část, kde jsou uvedeny simulace pro obchodní dům s pěti scénáři a třemi samostatnými scénáři pro parkovací dům. Poslední kapitola se krátce věnuje překážkám implementace V2G. V závěru je provedeno celkové zhodnocení.

Diplomová práce působí trochu rozporuplným dojmem, na jednu stranu praktická část obsahuje 8 scénářů, které jsou vhodně zpracované, na druhou stranu úvodní kapitoly by si zasloužily doplnit o více citací či hlubší kontrolu při finalizaci textu. Tím práce obsahuje překlepy, ale také nedostatky v citacích, kde jsou různé chyby, např. u zdrojů [26] a [35], kde je uvedeno „Autor, Nenalezený“ nebo nevhodně citovaná literatura [36]. Praktické části lze vytknout určitá nepřehlednost výsledků, kde by využití jen dvou barev, které by reprezentovaly pouze nabíjení a vybíjení, tak by zvýšila přehlednost. Také praktická část práce postrádá úvodní přehledné shrnutí vstupních parametrů a hodnocených variant. Dále problematická je varianta B3, kde autor uvažuje DC vybíjení z jedné stanice 80 kW. Což je výkon vybíjení, který současné elektromobily neumožnují.  Práce také uvažuje jen jeden typ vozu jako základ celé analýzy, což není optimální, ale lze to považovat, že se jedná o jednu hraniční variantu hodnocení. Bod 4 zadání je proveden velmi úsporně.

Přes tyto připomínky práce splňuje, i přes úspornost realizace některých bodů, všechny body zadání a hodnotím 70 body. Topics for thesis defence:
  1. 1. Mohl by autor vysvětlit kolik uvažoval, že bude celkem parkovacích míst u obchodního domu a u parkovacího domu?
  2. 2. Mohl by autor osvětlit, proč zvolil dané vozidlo a o jaký elektromobil se jedná?
  3. 3. Mohl by diplomant osvětlit, čím je dané omezení výstupního výkonu z elektromobilu a jaké jsou obvyklé hodnoty a jak je to různorodé mezi vozy různých značek?
Points proposed by reviewer: 70

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová