Проектування систем відновлювальної енергетики

Мета вивчення дисципліни: формування у здобувачів базових знань і практичних навичок з проєктування, розрахунку та оцінювання ефективності систем відновлювальної енергетики.
Практичне значення та використання отриманих знань: формування вмінь виконувати інженерні розрахунки, проєктувати роботу енергетичних установок на основі відновлювальних джерел енергії та застосовувати їх у професійній діяльності для створення енергоефективних та екологічно сталих рішень.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1. «Особливості проєктування систем відновлюваної енергетики та енергетичних комплексів».
Лекція 2. «Основні вимоги до проєктної документації: тематика, склад і зміст проєкту».
Лекція 3. «Вихідні матеріали та дані для проєктування систем відновлюваної генерації та акумулювання енергії».
Лекція 4. «Розрахунок і вибір систем акумулювання енергії для відновлюваних джерел».
Лекція 5. «Вибір параметрів та технологічна схема сонячних станцій».
Лекція 6. «Розрахунок і вибір елементів електричної та теплової частини сонячної електростанції».
Лекція 7. «Вибір параметрів та технологічна схема геотермальної станції».
Лекція 8. «Розрахунок електричної та теплової частини геотермальної станції».
Лекція 9. «Вибір параметрів та технологічна схема гідроелектростанції».
Лекція 10. «Розрахунок електричної та теплової частини гідроелектростанції».
Лекція 11. «Вибір параметрів та технологічна схема вітрових електростанцій».
Лекція 12. «Розрахунок електричної та теплової частини вітрових електростанцій».
Лекція 13. «Вибір параметрів та технологічна схема біогазової станції».
Лекція 14. «Розрахунок електричної та теплової частини біогазової станції».
Лекція 15. «Інтеграція відновлюваних джерел енергії в енергосистему та перспективи розвитку відновлювальних джерел енергії».

Практичні заняття
Практичне заняття №1. «Аналіз вихідних даних для проєктування систем
відновлюваної енергетики».
Мета заняття: Навчитися формувати перелік необхідних вихідних матеріалів та параметрів для проєктування енергетичних установок на базі відновлювальних джерел енергії.

Практичне заняття №2. «Оцінка технічних вимог та складу проєктної документації».
Мета заняття: Освоїти вимоги до структури, змісту та оформлення проєктної документації, а також навчитися визначати обов’язкові розділи для проєктів станцій на базі відновлюваних джерел енергії.
Практичне заняття №3. «Розрахунок параметрів сонячної електростанції».
Мета заняття: Навчитися виконувати початковий енергетичний розрахунок: визначати необхідну потужність, площу модулів, орієнтацію, тип інверторів та оцінювати річний виробіток сонячної електростанції.
Практичне заняття №4. «Вибір і розрахунок систем акумулювання енергії для сонячних електростанцій».
Мета заняття: Освоїти методику вибору типу накопичувача, розрахунок потрібної ємності, глибини розряду, режимів роботи та оцінку впливу системи зберігання
на стабільність роботи сонячних електростанцій.
Практичне заняття №5. «Розрахунок параметрів та технологічної схеми вітрової електростанції».
Мета заняття: Навчитися оцінювати вітровий потенціал, підбирати тип вітроенергетичної установки, визначати висоту щогли, зону турбулентності, розраховувати очікувану потужність та формувати базову технологічну схему вітрової електростанції.
Практичне заняття №6. «Розрахунок основних показників гідроелектростанції».
Мета заняття: Освоїти методику визначення гідропотенціалу: розрахувати напір, витрату, потужність гідроелектростанції, підібрати тип турбіни та сформувати спрощену технологічну схему гідроелектростанції.
Практичне заняття №7. «Аналіз і розрахунок параметрів біогазової станції».
Мета заняття: Навчитися визначати теплотворну здатність біогазу, розраховувати продуктивність ферментера, потужність когенераційної установки та оцінювати ефективність біогазової системи.
Практичне заняття №8. «Інтеграція ВДЕ в енергосистему та аналіз впливу на мережу».
Мета заняття: Освоїти методи оцінки впливу відновлюваних джерел на електричні мережі: профілі навантаження, баланс генерування, згладжування графіку навантажень, вимоги до захистів та інверторів.

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Оцінка енергетичного потенціалу відновлювальних джерел енергії на території України».
Мета заняття: оволодіти методикою визначення потенціалу сонячної, вітрової, гідро- та біоенергетики на основі географічних та кліматичних даних, сформувати навички аналітичної оцінки ресурсів відновлювальних джерел енергії. На основі обробки експериментальних даних розрахунковим методом визначити сумарну енергетичну потужність потенційних об’єктів відновлювальної енергетики для конкретного регіону
та оцінити можливості їх інтеграції у енергосистему.
Лабораторне заняття №2. «Розрахунок параметрів сонячної електростанції баштового типу».
Мета заняття: сформувати навички розрахунку ключових технічних параметрів сонячної електростанції баштового типу та вибору обладнання для ефективної роботи системи.
Лабораторне заняття №3. «Розрахунок потужності геотермальної електростанції».
Мета заняття: навчити здобувачів визначати електричну та теплову потужність геотермальних установок з урахуванням властивостей теплоносія.
Лабораторне заняття №4. «Розрахунок потужності малих гідроелектростанцій».
Мета заняття: сформувати навички розрахунку гідротурбін, оцінки енергетичної ефективності та вибору обладнання для малих гідроелектростанцій.
Лабораторне заняття №5. «Розрахунок вітрогенератора».
Мета заняття: навчити здобувачів визначати електричну потужність, оптимальні параметри ротора та характеристики вітроелектростанції у конкретних кліматичних умовах.
Лабораторне заняття №6. «Розрахунок потужності біогазогенератора».
Мета заняття: сформувати практичні навички розрахунку енергетичних характеристик біогазогенератора. Отримати навички проведення оцінки впливу складу біогазу
на ефективність роботи біогазової енергетичної системи.
Лабораторне заняття №7. «Розрахунок коефіцієнта використання встановленої потужності та оцінка ефективності відновлювальних джерел енергії».
Мета заняття: оволодіти методикою оцінки ефективності роботи відновлюваних джерел енергії. На основі обробки експериментальних даних розрахунковим методом визначити визначати коефіцієнт використання встановленої потужності.
Індивідуальна робота
Не передбачена

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 2-х модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються
з теоретичної частини та проводяться у формі письмового тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 20 балів. Всього 40 балів.
2) активна робота на практичному занятті – максимально по 4 бали за заняття №1-8,
всього 32 бали, повне та правильне виконання лабораторного завдання – максимально
по 4 бали за заняття № 1-7 – всього 28 балів. Разом – 60 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.