Efektivní využití obnovitelných zdrojů energie a inteligentní přenos energie
Odpovědný řešitel: prof. Ing. Emil Pelikán, CSc.
Pracoviště:
Ústav informatiky AV ČR, v. v. i.
Ústav výzkumu globální změny AV ČR, v. v. i.
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Zvyšování podílu obnovitelných zdrojů na produkci energie je cestou, která umožňuje ekonomický rozvoj bez poškození životního prostředí a vyčerpání přírodních zdrojů. Proto se také stalo součástí energetické politiky vyspělých zemí a je i nezpochybnitelnou součástí energetické koncepce ČR. Slunečná a větrná energie má intermitentní (nespojitý) průběh – její produkce je závislá na výkyvech počasí. Chceme-li produkci harmonizovat s křivkou spotřeby, máme k dispozici několik nástrojů: skladování energie, její doprava na velké vzdálenosti, řízení spotřeby, existence rezervních zdrojů energie schopných rychlé intervence.
Energetika s vysokým podílem obnovitelných zdrojů klade vysoké nároky na práci s informacemi. Sběr dat, jejich zpracování v reálném čase, předpovědi produkce a spotřeby umožňují provádět rozhodnutí zajišťující stabilitu energetického systému.
Důležitým nástrojem udržitelného rozvoje v oblasti energetiky je také zvyšování energetické účinnosti na straně spotřeby, zejména u výrobních procesů a technologií budov.
Výzkumné téma se zaměřuje na následující témata:
1 Statistická kalibrace numerických modelů předpovědi počasí pro odhad výkonu obnovitelných zdrojů. Predikce využitelného výkonu obnovitelných zdrojů v závislosti na vývoji počasí je zatížena chybou předpovědních modelů (vesměs založených na turbulentním proudění zdušných mas, jehož numerické řešení vyžaduje četná zjednodušení. Statistická kalibrace na základě porovnání předpovědí a skutečných meteorologických parametrů umožňuje významě zvýšit spolehlivost předpovědí.
2 Energetické interakce budov a venkovního městského prostředí. Pokročilé matematické modely interakce budov s okolním prostředím jsou potřebné pro vývoj energeticky efektivních budov, jejich zasazení do urbanistických celků i pro řízení topení a klimatizace v reálném čase v závislosti na meteorologické situaci a dalších vnějších podmínkách.
3 Synchronizace, řízení a kooperace výkonových měničů distribuovaných zdrojů energie v decentralizovaných sítích. Výzkum strategií řízení měničů připojených k síti s cílem vyvinout, simulovat a experimentálně prověřit pokročilé strategie řízení a synchronizace pro výkonový elektronický měnič jako takový, stejně jako pro skupinu k mikrosíti připojených měničů v poruchových podmínkách v různých režimech mikrosítě.
Aktuální aktivity:
- Workshop Energy Days 2019, který se uskutečnil Ve dnech 19. – 21. 9. 2019 v Liberci a Praze. Byl koncipován jako kombinace zvaných a běžných přednášek na téma modelování energetických systémů, součástí byly kulaté stoly k propojení výzkumných týmů s energetickou sférou. Workshopu se zúčastnilo přibližně 50 odborníků z ČR i ze zahraničí.