Detail předmětu

Selected Topics in Renewable Energy Sources and Energy Storage

FEKT-BPA-OZUAk. rok: 2022/2023

Předmět se věnuje moderní problematice z oblasti obnovitelných zdrojů energie se zaměřením na praktické informace a konkrétní zkušenosti s jednotlivými zdroji elektrické energie od větrné, sluneční, vodní, geotermální až po využití energie biomasy. Velký podíl dotace předmětu je zaměřen na možnosti uskladnění elektrické energie, jsou představeny jednotlivé druhy akumulace, principy činnosti a porovnány klady a zápory. Součástí je také praktické využití v hybridních elektrických vozidlech, ostrovních systémech a vodíkovém hospodářství. Praktické informace získají studenti v laboratorních cvičeních zaměřených na potvrzování a rozvoj znalostí z probíraných témat.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Jiří Libich, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Nabízen zahradničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Student v předmětu získá teoretické i praktické základy z oblasti obnovitelných zdrojů a ukládání energie. Na základě těchto znalostí bude schopen kvalifikovaně analyzovat a navrhovat řešení v oblasti obnovitelných zdrojů a ukládání energie. Student bude schopen navrhnout jednoduchý autonomní fotovoltaický systém, navrhnout vhodné umístění větrných a vodních elektráren, vysvětlit princip funkce tepelného čerpadla, navrhnout vhodné metody ukládání energie. Student bude teoreticky připraven na navazující kurzy z oblastí obnovitelných a alternativních zdrojů elektrické energie.

Prerekvizity

Předmět je navržen jako úvod do problematiky obnovitelných zdrojů a ukládání energie, nevyžaduje tedy jiné prerekvizity, než znalosti získané během středoškolského studia.
The subject is outlined as an introduction to the issue of renewable energy sources and energy storage, so it does not require other prerequisites than the knowledge acquired during high school studies.

„Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.“ 
"The work in the laboratory is conditional on a valid "person of instruction" qualification, which students must obtain before starting classes. Information on this qualification can be found in the Dean's Guide to Familiarizing Students with Safety Regulations." 

 

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává dva samostatné projekty.
Výuka je vedena prezenční nebo distanční (online) formou dle platných protiepidemických opatření.
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT Brno.

Způsob a kritéria hodnocení

Maximum 8 bodů je uděleno za test z teoretických znalostí v laboratorních cvičeních. 

Za správné a úplné výsledky a vypracování všech úloh je uděleno dalších 32 bodů. 

Zápočet:

Podmínkou udělení zápočtu je absolvování všech lab. cvičení a získání minimálně 2 bodůze semestrálního testu. 

Semestrální test:

Semestrání test je hodnocena maximem 8 bodů, pro úspěšné absolvování semestrálního testu je třeba splnit podmínku dosažení minimální bodové hranice 2 bodů.

 

Zkouška.

Závěrečná zkouška je hodnocena maximem 60 bodů, pro úspěšné absolvování zkoušky je třeba splnit podmínku, dosažení minimální bodové hranice 15 bodů.

 

Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh a další podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. 

 

Osnovy výuky

1. Využití energie větru
2. Využití energie slunce
3. Využití energie vody
4. Využití energie zemského jádra
5. Využití energie biomasy
6. Uložiště energie
7. Kombinovaný hybridní vodíkový systém
8. Elektrická energie v aplikacích RAPS
9. Hybridní elektrická vozidla
10. Ukládáni energie pomocí setrvačníku a stlačeného vzduchu
11. Ukládáni energie pomocí superkondenzátorů a systémů SMES
12. Využití nízko-potenciální tepelné zbytkové energie

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy problematiky obnovitelných zdrojů a ukládání energie a poskytnout jim informace nezbytné pro pokročilejší kurzy. Během kurzu se studenti seznámí s teoretickými základy. Seznámí se především s využitím energie větru, slunce, vody při přeměně na elektrickou energii a možnostmi jejího ukládání, s elektrochemickými zdroji atd.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

BOYLE, Godfrey. Renewable energy: power for a sustainable future. 3rd ed. Oxford: Milton Keynes: Oxford University Press ; Open University, 2012, xv, 566 s. : barev. il. ISBN 978-0-19-954533-9. (EN)
KREITH, Frank a D. Yogi GOSWAMI. Handbook of energy efficiency and renewable energy. Boca Raton: CRC Press, 2007, 1 sv. (různé stránkování) : il. ISBN 978-0-8493-1730-9. (EN)
KALTSCHMITT, Martin, Nickolas J THEMELIS, Lucien Y BRONICKI, Lennart SÖDER a Luis A VEGA. Renewable energy systems. Volume 1. New York: Springer, 2013, xxvi, 664 stran : ilustrace (většinou barevné). ISBN 978-1-4614-5819-7. (EN)
HAZEN, Mark E. Alternative energy: an introduction to alternative & renewable energy sources. Indianapolis: Prompt Publications, 1996, xii, 285 s. : obr., čb. fot. ISBN 0-7906-1079-5. (EN)
The future for Renewable energy. London: James & James, 1996, 209 s. ISBN 1-873936-70-2. (EN)
LETCHER, Trevor M. Storing Energy: with Special Reference to Renewable Energy Sources. Elsevier, 2016. ISBN 0128034408. (EN)
PRIYA, Shashank a D. J. INMAN. Energy harvesting technologies. New York: Springer, 2009, xx, 517 s. : il. ISBN 978-0-387-76463-4. (EN)

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPA-ELE bakalářský

    specializace BPA-ECT , libovolný ročník, letní semestr, volitelný
    specializace BPA-PSA , libovolný ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Kazda, Ph.D.
Ing. Jiří Libich, Ph.D.
Ing. Josef Máca, Ph.D.
prof. RNDr. Petr Vanýsek, CSc.

Osnova

1. Využití energie větru
2. Využití energie slunce
3. Využití energie vody
4. Využití energie zemského jádra
5. Využití energie biomasy
6. Uložiště energie
7. Kombinovaný hybridní vodíkový systém
8. Elektrická energie v aplikacích RAPS
9. Hybridní elektrická vozidla
10. Ukládáni energie pomocí setrvačníku a stlačeného vzduchu
11. Ukládáni energie pomocí superkondenzátorů a systémů SMES
12. Využití nízko-potenciální tepelné zbytkové energie

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Kazda, Ph.D.
Ing. Jiří Libich, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do cvičení
2. Frekvenční závislost spektra FV modulu
3. VA charakteristika FV modulu při různých intenzitách osvětlení
4. Akumulace elektrické energie pomocí setrvačníku
5. Akumulace tepelné energie ve formě citelného a latentního tepla
6. Řazení a účinnost superkondenzátorů, využití energie superkondezátorů
7. Malý vodní generátor
8. Měření výkonu malé větrné turbínky
9. Využití termoelektrického jevu pro získávání energie
10. Ověření Becketovovy řady kovů.
11. Využití energie stlačeného plynu
12. Tepelné čerpadlo

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz