Detail předmětu

Vybrané partie z obnovitelných zdrojů a ukládání energie

FEKT-BPC-OZUAk. rok: 2021/2022

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

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Bača, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

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.

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 10 bodů je uděleno za test z teoretických znalostí v laboratorních cvičeních. Za správné a úplné výsledky a vypracování všech úloh je uděleno dalších 30 bodů. Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh a další podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Závěrečná zkouška je hodnocena maximem 60 bodů.

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

Vojtěchovský, K., Obnovitelné zdroje energie, FCC Public, Praha (CS)

Doporučená literatura

Boyle, G., Renewable Energy, Oxford University Press, USA (EN)
Dell, R.M.a Rand, D.J., Clean energy, Athenaeum Press Ltd, UK (EN)
Quaschning, V., Understanding Renewable Energy Systems, Earthscan Publications Ltd., USA (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace AUDB-ZVUK , 0 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program BPC-EKT bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-MET bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Josef Máca, Ph.D.
Ing. Jiří Libich, Ph.D.
Ing. Kristýna Jandová, Ph.D.
doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D.
doc. Ing. Petr Bača, Ph.D.
doc. Ing. Tomáš Kazda, Ph.D.

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

Ing. Jiří Libich, Ph.D.
doc. Ing. Tomáš Kazda, Ph.D.
Ing. Martin Šedina
Ing. Kamil Jaššo, 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