Spolupráce obnovitelných zdrojů elektrické energie v rámci plovoucího energetického ostrova

Vojtěch Marinič

Bachelor's thesis

Cooperation of Renewable Energy Sources withhin Floating Energy Ssources

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá rozborem jednotlivých výrobních možností elektráren, které využívají obnovitelné zdroje energie pro výrobu elektrické energie, jako je voda, slunce a příliv, a následnou realizací energetického plovoucího ostrova, který spojuje všechny tyto elektrárny. První část práce se zaměřuje na rozebrání možností a principů pro výrobu elektrické energie z jednotlivých zdrojů. Každý zdroj má samostatně vysvětlený princip přeměny energie, který přibližuje fungování elektrárny. Jelikož existuje spousta konstrukčních možností, jsou zde porovnávány vždy dva nejběžnější typy a následně je vybrán pro plovoucí ostrov ta více vyhovující. U zdroje energie z přílivu je popsán princip více podrobněji, jelikož se tyto elektrárny v dnešní době nevyskytují tak často, jako zbylé dvě. Ke každé jednotlivé elektrárně je v této práci vytvořen samostatný model, který simuluje výrobu elektrické energie. U každého modelu je více popsán hlavní simulační blok, který je používán. Jsou zde zobrazeny i výstupní výkonové grafy, které znázorňují možný výstup. Druhá část se již více zaměřuje na spolupráci zdrojů. Ze začátku je zde rozebrána kapitola o umístění plovoucího ostrova. Využívány jsou zde data nasbírána meteorologickými stanicemi po celém světě. Dále je zde velmi důležitá kapitola, která se zaobírá úložištěm přebytečné elektrické energie. Tato kapitola je velmi důležitá, jelikož při výrobě energie z obnovitelných zdrojů není zajištěna stálost zdrojů, tudíž vyvažování přebytku nebo nedostatku při výrobě je velmi důležité. Jsou zde rozebrány 3 hlavní způsoby uložení a následně je vybrána nejvíce přijatelná. Finálním výsledkem práce je celkový model plovoucího ostrova, ve kterém jsou zkombinovány všechny zdroje včetně úložiště energie.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the analysis of individual production possibilities of power plants that use renewable energy sources for the production of electricity, such as water, sun and tides, and the subsequent implementation of an energy floating island, which connects all these power plants. The first part of the thesis focuses on the analysis of possibilities and principles for the production of electricity from individual sources. Each source has a separately explained principle of function. Since there are a lot of construction options, the two most common types are always compared here, and then the more suitable one is selected for the floating island. The principle of the tidal energy source is described in more detail, as these power plants do not occur as often today as the other two. In this work, a separate model is created for each individual power plant, which simulates the production of electricity. For each model, the main simulation block that is used is described in more detail. Output power graphs are also displayed here, which show the possible output. The second part focuses more on resource collaboration. From the beginning, the chapter on the location of the floating island is discussed. Data collected by meteorological stations around the world are used here. Furthermore, there is a very important chapter that deals with the storage of excess electricity. This chapter is very important because the production of energy from renewable sources does not ensure the stability of resources, so balancing the surplus or shortage in production is very important. There are discussed 3 main methods of storage and then the most acceptable is selected. The final result of the work is an overall model of a floating island, in which all sources, including energy storage, are combined.

Keywords

Obnovitelé zdroje energie, solární energie, větrná energie, energie přílivu, spolupráce, úložiště energie, simulace, modely

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jiří Kubín, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / field:
Mechatronics / Mechatronika