Accumulation of Energy from Renewable Energy Sources

Cílem první části diplomové práce je zmapovat potenciál různých druhů obnovitelných zdrojů v Evropě a v České republice, zejména sluneční, větrné a vodní energie a také energie z biomasy. Jsou zde také popsány principy a způsoby výroby el. energie z těchto zdrojů, stručný přehled současných technologií a též jejich výhody i omezení. Významnou součástí je kontinuita dodávky elektřiny z obnovitelných zdrojů, zde jsou velké rozdíly a z toho plynoucí omezení pro instalaci a připojení do elektrizační sítě. V rámci práce jsou zmíněny některé vlivy na síť a rychlost změny dodávky, u některých zdrojů je také podle diagramů zatížení posouzen maximální připojitelný výkon v rámci republiky. Závěr první části práce je věnován technologiím pro akumulaci energie, které jsou vhodné a využitelné pro obnovitelné zdroje, jsou zde popsány jejich principy, vlastnosti, stav vývoje a druhy aplikací, ve kterých se nejčastěji využívají. Pozornost je věnována též cenovým relacím jednotlivých technologií. Druhá část práce se zabývá návrhem FV elektrárny o výkonu 1 MWp dodávající el. energii do sítě. Pro tuto elektrárnu je dále navržena akumulace do redoxových baterií, první varianta počítá se stálou dodávkou po dobu 24 hodin, druhá optimalizovaná varianta počítá s dodávkou jen během dne. V práci jsou orientačně propočteny náklady a prostá návratnost akumulačního systému pro obě varianty. Jsou zde také stanoveny minimální penalizace pro ekonomický provoz systému. Poslední část je věnována změnám lokálních a systémových vlivů po instalaci akumulace.The objective of the first part of master’s thesis is mapping the potential of various types of renewable sources in Europe and Czech Republic, especially solar energy, wind energy, water energy and biomass. There are described principals and ways of energy generation from these sources, brief overview of current technologies, and also their advantages and limitations. An important part is electric supply continuity from renewable sources, there are large differences and the resulting to restrictions on construction and connecting the units to the power system. In this work there are mentioned some impacts on network and rates of change of supply, some sources are also evaluated in terms of maximum power, that can be connected to the power system in our country. The conclusion of the first part is dedicated to energy storage technologies, which are suitable and usable for renewable sources, there are described their principals, properties, status of development and types of aplications, in which these technologies are used. This chapter also focusses on the price level of each technology. The second part of the thesis deals with 1 MWp on-grid photovoltaic power plant design. This design includes also the redox flow batteries accumulation, the first variant calculates on 24-hour steady energy supply, the second optimalized variant calculates on daily energy supply. There are the accumulation system costs estimated and also the payback period for the both variants. Additionally there is also determined minimum penalization for cost-effective operation. The last part is dedicated to changes of impact on the local grid and changes of system impacts, after the accumulation system is installed.