Název projektu
Spolehlivost distribučních sítí s alternativními zdroji energie
Kód
SP2013/137
Řešitel
Školitel řešitele projektu
prof. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.
doc. Dr. Ing. Zdeněk Medvec
doc. Ing. Petr Krejčí, Ph.D.
Období řešení projektu
01. 01. 2013 - 31. 12. 2013
Předmět výzkumu
Projekt bude řešit aktuální problematiku alternativních zdrojů energie, která souvisí s připojováním do distribuční sítě. Dynamický rozvoj výstavby těchto zdrojů z posledních let vede ke zvýšení zpětných vlivů a z hlediska regulace výkonu může dojít až k nestabilitě elektrizační soustavy. Další rozšiřování větrných a solárních systémů musí být spojeno s optimalizací jejich řízení, akumulací energie a napojení na síť.
Předmětem výzkumu je omezení negativních dopadů variability toku výkonu vyvedeného do elektrizační soustavy, které povede ke zvýšení spolehlivosti dodávky elektřiny. Z hlediska připojení na elektrizační soustavu je nutno optimalizovat ztráty, zkratové a napěťové poměry. Z provozního hlediska je nutno zjišťovat stav elektrických zařízení a rovněž analyzovat databázi poruch a závad, která povede k optimalizaci údržby zařízení distribuční sítě.
Projekt se bude zabývat rovněž "inteligentním provozem" distribuční sítě, tzn. nejen řízením zdrojů, ale i spotřeby. Bude zkoumán vliv nabíjecích stanic elektromobilů na elektrickou síť z hlediska akumulace energie.
Další částí projektu je analýza alternativních zdrojů tepla a to využití tepelných čerpadel a energie biomasy v kogeneraci. Tyto zdroje mají možnost částečné akumulace, takže mohou přispět k vyrovnání odběrového diagramu.
Výzkum v oblasti vodíkových technologií jako čistého zdroje energie se zaměří na elektrolýzu a nízkoteplotní palivové články využívající vodík vyrobený z obnovitelných zdrojů.
Členové řešitelského týmu
Ing. Petr Moldřík, Ph.D.
Ing. Tadeusz Sikora, Ph.D.
Ing. Daniel Minařík, Ph.D.
Ing. Petr Bernat, Ph.D.
Ing. Peter Chovanec, Ph.D.
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Ing. Petr Zach
Ing. Jan Unger
Ing. Petr Rozehnal, Ph.D.
Ing. Jan Šrámek
Ing. Jan Vaculík
Ing. Martin Smoček
Ing. Vít Houdek
Ing. Pavel Bednář
Ing. Zbyněk Richtr
Ing. Robin Maralík
Ing. Jiří Janša
Ing. Martin Slivka
Ing. Oliver Marcinčin
Ing. Michal Špaček
Ing. Petr Hawliczek
Ing. Tomáš Mozdřeň
Bc. Jan Šerjeník
Ing. Jiří Vodný
prof. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc.
doc. Dr. Ing. Zdeněk Medvec
doc. Ing. Petr Krejčí, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)
Cílem projektu je výzkum možností většího využití energie z alternativních zdrojů energie z hlediska řízení a napojení na distribuční síť tak, aby nedošlo ke snížení spolehlivosti dodávky elektrické a tepelné energie a k narušení stability energetické soustavy.
Projekt je zaměřen na podporu studentů formou stipendií s minimem nároků na odměny ostatních pracovníků.
Postup řešení:
Při řešení projektu bude využito znalostní studentů, vědeckých a akademických pracovníků katedry elektroenergetiky a katedry informatiky.
Na vytvořeném modelu vybrané oblasti sítě bude provedena její optimalizace s ohledem na možnost připojení alternativních zdrojů a minimalizaci ztrát.
Bude provedena úprava software pro vyhodnocování dat o poruchách zařízení a výpadcích dodávky elektrické energie a aktualizovány spolehlivostní parametry zařízení distribučních sítí za příslušné období sledování.
Studenti budou v rámci alternativních zdrojů energie zkoumat provoz tepelných čerpadel, fotovoltaických systémů, věterných elektráren, kogeneračních zdrojů na biomasu a palivových článků. Současně s tím se bude zkoumat problematika akumulace energie a filtrace rušení těchto zdrojů pro jejich bezproblémové připojení do elektrizační soustavy.
Časový harmonogram:
04/2013 Příprava modelů sítě, modelování provozních stavů
05/2013 Vyhodnocení poruchových dat za 2012; návrh metodiky na stanovení optimální údržby sítí vvn 110 kV, návrh metodiky na zjišťování stavu elektrických strojů06/2013 Rozbor technických ztrát u hraničních vedení přenosové soustavy ČR, výpočty zkratových poměrů v průmyslové síti
07/2013 Vyvedení výkonu větrného parku
09/2013 Analýza vlivu nabíjecích stanic elektromobilů na elektrickou síť
10/2013 Vyhodnocení poruchových dat za 1. pololetí 2013; využití biomasy pro kogeneraci
11/2013 Návratnost tepelných čerpadel; nízkonapěťový napájecí zdroj na principu termočlánků
12/2013 Návrh na úpravy systému údržby konkrétního prvku; realizace systému pro akumulaci energie pomocí palivových článků
Předpokládané výsledky projektu:
Výsledkem projektu bude rozpracování výše uvedené problematiky tak, aby mohly být jeho výstupy použity jako základ pro podrobnější zpracování v celostátních projektech. Konkrétní výsledky budou prezentovány v diplomových a disertačních pracích, publikacích na Web of Science a na IEEE Xplore. V rámci mezinárodní spolupráce se studenti zúčastní odborné exkurze.
Poměru cena/výkon vypočtený na základě odhadu počtu bodů "zaměstnanců a školitelů" řešitelského týmu v RIV 2012: 850 000 Kč / 2 584 bodů = 329 Kč / bod