Možnost akumulace elektrické energie pomocí elektrochemických baterií

Bc. Vít POKORNÝ

Diplomová práce

The Possibility of accumulation of electrical energy using electrochemical batteries

Anotace:

Práce se zaměřuje na řešení současné problematiky spojené se začleňováním stále většího počtu instalovaných obnovitelných zdrojů elektrické energie do energetického mixu. Jedním z řešení pro lepší integraci těchto zdrojů je využití akumulace, a to je předmětem této práce, konkrétně akumulace pomocí elektrochemických baterií. První tři kapitoly mají za cíl představit akumulaci v jednotlivých částech sítě a poukázat na potenciální přínos při využití akumulace společně s obnovitelnými zdroji energie, především tedy při využití u fotovoltaické elektrárny. Dále jsou zde uvedeny jednotlivé technologie elektrochemických článků a jejich vzájemné porovnání. Praktická část práce je zpracována v kapitole čtyři a pět. Zde je na modelovém příkladu demonstrováno využití fotovoltaické elektrárny spolu s velkokapacitní baterií. Pomocí výpočtů a analýzy jsou dokázány přínosy tohoto systému a zároveň jsou zde navrženy možnosti na další rozšíření vlastností celého systému, například pro řízení přetoků činných a jalových výkonů. Poslední kapitola se věnuje ekonomickému vyhodnocení akumulace. Součástí tohoto zhodnocení je návrh systémů motivujících provozovatele obnovitelného zdroje k pořízení akumulace. Konkrétně je zde navržena penalizace za nedodržení nasmlouvané dodávky elektrické energie. Na základě těchto podkladů je poté vypočtena prostá návratnost bateriového úložiště.

Abstract:

The thesis is focused on solving the current problems connected with the integration of an increasing number of installed renewable energy sources into the energy mix. One of the solutions for better integration of these sources is the use of accumulation and this is the subject of the thesis, specifically the accumulation by using electrochemical batteries. The first three chapters intend to present the accumulation in each part of the electrical grid and to point out the potential benefits of using accumulation together with renewable energy sources, especially in the use with photovoltaic power plant. There are also mentioned technologies of electrochemical cells and their mutual comparison. The practical part of the thesis is elaborated in chapters four and five. There is a model demonstrating the use of the photovoltaic power plant along with the large-capacity battery storage. By using calculations and analysis are proven benefits of this system and at the same time there are designed options for further expansion of the features of the whole system, for example, to control overflows of active and reactive power. The last chapter deals with the economic analysis of the accumulation. As part of this analysis there is the proposition of systems that should motivate owners of renewable sources to acquire accumulation. Specifically, there is a proposition for penalizing nonobservance of the contracted power supply. On these bases is calculated a simple return of battery storage.

Klíčová slova

Obnovitelné zdroje energie, fotovoltaika, akumulace energie, baterie, akumulátor, predikce výroby, penalizace, řízení výkonových toků, kapacita akumulátoru, problematika obnovitelných zdrojů

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 5. 2017

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Doc. Ing. Lucie Noháčová, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta elektrotechnická

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Elektroenergetika