Detail předmětu

Elektroenergetický management

FEKT-BPC-EMTAk. rok: 2025/2026

Elektroenergetika je jedním s velmi dynamických odvětví národního hospodářství, které přechází neustálými změnami. V současnosti, mezi nejvýraznější téma patří oblast uhlíkové neutrality, které sebou přináší postupný přechod k výrobě elektrické energie z obnovitelných zdrojů, bezemisní mobilitu založenou na elektrických vozidlech nebo potřebu akumulovat elektrickou energii v různých formách a na různých úrovních elektrizační soustavy. Tyto inovace si vyžadují moderní technické řešení společně s novými obchodnými modely, z kterých budou profitovat všechny zúčastněné strany.

Předmět elektroenergetický management poskytuje studentům možnost rozšířit základné znalosti z elektroenergetiky nabyté v dosavadním průběhu studia jak v teoretické tak v praktické rovině. Zaměřuje se na aktuální trendy a zároveň výzvy průřezově ve více oblastech jako například výroba, distribuce a spotřeba elektrické energie a dalších. Svojí náplní poskytuje možnost do hloubky pochopit základní principy řízení energetických toků i nové moderní koncepty, které jsou v současnosti formovány. Hlavní důraz je kladen na koncepce elektroenergetického a energetického managementu v širších celcích tvořených budovami, elektrickými vozidly, obnovitelnými zdroji a úložišti energie, přičemž každý funkční celek je zároveň individuálně diskutován. Kromě technické stránky, předmět pojednává o efektivním využívání elektrické energie z ekonomického a ekologického úhlu pohledu, jakož i o související legislativě.

 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni 2. ročníku z elektrotechniky, výroby elektrické energie, distribuce elektrické energie, výkonové elektroniky a elektrických strojů a přístrojů.

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.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Výsledné hodnocení předmětu je v souladu s platnými pravidly FEKT. Požadavky na zakončení předmětu mohou být dle potřeb upravovány formou vyhlášky garanta předmětu vydané před zahájením semestru.

Zápočet (40 bodů):

  • dva samostatné úkoly – celkem 10 bodů (2x5 bodů, úkoly vycházejí ze znalosti nabytých během počítačových cvičení, zadané v průběhu semestru)
  • šest laboratorních úloh – celkem 30 bodů (vstupní test před provedením laboratorní úlohy 6x1 bod, přičemž, bez úspěšného absolvování není možno provést měření – minimum 0,5 bodu; zpracování protokolu z měření 6x4 body)

Zápočet reflektuje schopnost použít nabyté vědomosti v rámci individuální tvořivé činnosti, připravenost na výuku a úroveň odevzdaných protokolů.

Závěrečná zkouška (60 bodů):

  • praktická část – 20 bodů
  • ústní část – 40 bodů

Závěrečná zkouška se dělí na praktickou a ústní část. Praktická část je zaměřena na ověření vědomosti nabytých během laboratorni výuky, konkrétně na zapojení a zprovoznení vybrané úlohy. Cílem ústní části je ověření teoretických znalosti prostřednictvím dvou náhodně vylosovaných tematických okruhů. 

Podmínkou udělení zápočtu je zisk minimálně 21 bodů za hodnocené aktivity. Žádná z aktivit nesmí být hodnocena výsledkem 0 bodů. Podmínkou získání zkoušky je zisk minimálně 10 bodů z praktické části a 10 bodů z ústní části.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

 

Učební cíle

Cílem předmětu je obeznámit studenty s technickými, ekonomickými, ekologickými a legislativními principy a koncepcemi, které se v současnosti formují v oblasti elektroenergetiky, specificky v podoblasti distribuovaných obnovitelných zdrojů, akumulace energie a elektrických vozidel. Důraz je kladen na management energetických toků ve zmíněných oblastech ve vazbě na individuální budovy jakož i širší celky a komunity.

Absolvent předmětu je mimo jiného schopen především:

  • vysvětlit principy řízení obnovitelných zdrojů a spotřebičů v budovách
  • vysvětlit principy akumulačních zařízení, jejich začlenění do energetického a elektroenergetického managementu budov, hybridních systémů a nabíjecích stanic
  • popsat hybridní systémy z hlediska architektury, jednotlivých komponent, řízení a provozních režimu
  • analyzovat energetické hospodářství budov
  • diskutovat moderní koncepty řízení v oblasti nabíjecí infrastruktury a obousměrného toku energie v kontextu elektrických vozidel
  • počítat energetické a výkonové bilance objektů s OZE pomocí simulačních nástrojů
  • orientovat se v energetické legislativě
 

Základní literatura

A.K. Rathore, A.K. Verma: Advanced Concepts and Technologies for Electric Vehicles, 2023, Taylor & Francis Limited, 274 stran, ISBN 9781032360737. (EN)
F. Luo, G. Ranzi, Z. Y. Dong: Building Energy Management Systems and Techniques: Principles, Methods, and Modelling, 2024, Elsevier, 320 stran, ISBN 9780323993012. (EN)
Mastný, P., Drápela, J., Mišák, S., Macháček, J., Ptáček, M., Radil, L., Pavelka, T.: Obnovitelné zdroje elektrické energie. Praha: České vysoké učení technické v Praze. 2011, 257 stran, ISBN 978-80-01-04937-2. (CS)

Doporučená literatura

H. Merz: Automatizované systémy budov, 2009, Grada, 292 stran, ISBN 978-80-247-2367-9. (CS)
M. Sterner, I. Stadler: Handbook of Energy Storage: Demand, Technologies, Integration, 2019, Springer, 821 stran, ISBN 9783662555040. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-EMU bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod do energetického managementu (EM)

2. Zdroje – obnovitelné zdroje (OZE) a spotřebiče energie, energetické vybavení budov

3. Akumulační zařízení a možnosti využití v budovách

4. Hybridní systémy

5. Systémové elektroinstalace budov s nabíjecí infrastrukturou elektrických vozidel (EV)

6. Integrace OZE a EV do EM budov

7. Řízení energetických toků u nabíjecích stanic pro EV

8. Ekonomicko-technický pohled na koncepty V2X/V2G

9. Energetická a emisní bilance elektrického vozidla

10. Energetická politika a legislativa

Cvičení s počítačovou podporou

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Matematický model fotovoltaického pole a větrné turbíny

2. Matematický model sítového střídače

3. Energetické a výkonové bilance hybridního systému

4. Velikostní optimalizace nabíjecí stanice s OZE

5. Velikostní optimalizace bateriového úložiště pro peak-shaving v průmyslovém objektu

6. Analýza toků výkonů v distribuční sítí s OZE a nabíjecími stanicemi

7. Návrh fotovoltaického systému pro administrativní budovu

Laboratorní cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Analýza hybridního systému

2. Regulátory toku výkonu

3. Provozní režimy síťových a hybridních střídačů

4. Symetrické a asymetrické řízení střídačů

5. Energetický management nabíjecí stanice s FVE a akumulací

6. BMS bateriového úložiště