Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

Ostrovní napájecí systémy využívající OZE (část 1)

doc. Ing. Stanislav Mišák, Ph.D.,
VŠB-TUO, FEI, katedra elektroenergetiky,
Ing. Lukáš Prokop, Ph.D.,
VŠ-TUO, FEI, katedra elektroenergetiky

1. Úvod

Vzhledem k snížení výkupních cen elektrické energie z fotovoltaických elektráren (FVE) a také s ohledem na zatížení vysokou daní se v současné době investice do výstavby FVE již stala poměrně málo ziskovou. Stejně tak je tomu vlivem mnoha legislativních bariér s výstavbou větrných elektráren (VTE). Jistou alternativu využití těchto obnovitelných zdrojů představuje jejich využití pro provoz v ostrovním režimu, tedy bez nutnosti připojení k distribuční síti.



Obr. 1. Hybridní systém s horizontální větrnou elektrárnou

Podle velikosti instalovaného výkonu jednotlivých fotovoltaických a větrných elektráren lze ostrovní systémy využít k napájení malých zařízení o výkonu v řádech stovek wattů až po zařízení použité k napájení celých vesnic, kde připojená zátěž má výkon v řádech až megawattů. Vše závisí na instalovaném výkonu jednotlivých zdrojů, typu a velikosti akumulačního zařízení a na zařízeních, která mají být ostrovním systémem napájena.

Jelikož jsou jako zdroje pro ostrovní systém využity pouze obnovitelné zdroje elektrické energie, jejichž provoz je závislý na meteorologických podmínkách v lokalitě, kde jsou instalovány, je nutné je optimálně dimenzovat. S využitím metod optimalizace instalovaného výkonu je možné ušetřit investiční náklady a současně plně využívat potenciál fotovoltaické a větrné elektrárny v kombinaci s akumulací vyrobené elektrické energie v bateriích i potenciál meteorologických podmínek v dané lokalitě. V literatuře je popsáno mnoho přístupů k optimalizaci velikosti instalovaného výkonu a akumulátorových baterií, jako jsou např. metody založené na dynamickém programování, metody grafické konstrukce, pravděpodobnostní metody, metody využívající umělou inteligenci, lineární programování nebo iterační metody.




Obr. 2 Výkonová křivka horizontální větrné elektrárny Air Breeze Land

I při použití kterékoliv metody optimalizace instalovaného výkonu zdrojů a akumulačního zařízení jde o hledání kompromisu mezi náklady na instalaci a provoz na straně jedné a spolehlivostí systému na straně druhé. Přitom očekávaná spolehlivost systému je naprostou prioritou pro provozovatele ostrovního systému i v případě omezeného rozpočtu.

V areálu VŠB-TU Ostrava byl vybudován pilotní hybridní ostrovní napájecí systém, který je používán k napájení svítidel veřejného osvětlení. Jde o dva fotovoltaické panely odlišných typů a dvě malé větrné elektrárny s horizontální a vertikální osou otáčení, jimiž vyrobená elektrická energie je akumulována do baterií, napájejících během nočních hodin dvě svítidla veřejného osvětlení.