Detail předmětu

Vybrané partie z obnovitelných zdrojů a ukládání energie

FEKT-BPC-OZUAk. rok: 2019/2020

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 ověření a rozvoj znalostí z probíraných témat. Poslední oblastí, do které předmět zasahuje je recyklace a nakládání s odpady spolu se zpětným využitím druhotných surovin.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Bača, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Výsledky učení předmětu

Student absolvováním předmětu získá především faktické znalosti z oblasti obnovitelných zdrojů a ukládání energie. Tyto znalosti mu umožní kvalifikovaně analyzovat a navrhovat různá technologická řešení v aplikaci obnovitelných zdrojů a ukládání energie. Student bude schopný navrhnout ostrovní fotovoltaický systém s uložištěm energie, navrhnout vhodný typ obnovitelného zdroje pro danou lokalitu, spočítat energetickou účinnost systému, popsat operační princip vodíkového palivového článku apod. Předmět poskytuje všechny důležité informace, které by student měl znát k absolvování následujících magisterských předmětů:
Alternativní zdroje energie – MPC-AZE
Obnovitelné zdroje energie – MPC-OZE
Uložiště energie – MPC-UEO

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 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. Zkouška z předmětu bude probíhat distanční formou (online) pomocí e-learning.

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

Předmět si klade za cíl seznámit jeho studenty s informacemi a fakty o obnovitelných zdrojích a uložištích energie. Během kurzu studenti získají jak technologické znalosti z jednotlivých oblastí, tak ucelenou představu o tom jak spolu jednotlivé technologie a zdroje souvisí, jak je vhodně kombinovat a využívat.

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

Podmínky pro úspěšné absolvování předmětu stanoví každoročně garanta předmětu prostřednictvím aktulizované vyhlášky.

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-MET bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-AMT bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-EKT 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 EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, povinně 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.
prof. 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.
prof. Ing. Tomáš Kazda, 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