Системи децентралізованого енергозабезпечення з використанням відновлюваних джерел енергії
Мета вивчення дисципліни: набуття знань та практичних навичок у оцінці, використанні та експлуатації децентралізованих систем енергозабезпечення на основі відновлюваних джерел енергії.
Практичне значення та використання отриманих знань:
Отримані знання дозволяють оцінювати та ефективно використовувати відновлювані джерела енергії у децентралізованих енергетичних системах, підвищувати ефективність споживання енергоресурсів, розуміти принципи роботи та експлуатації таких комплексів, а також аналізувати економічну та екологічну доцільність впровадження відновлюваних джерел енергії.
Спрямованість навчальної дисципліни: навчальну дисципліну рекомендовано для вивчення здобувачами другого (магістерського) рівня вищої освіти, які навчаються за спеціальністю G4 Енерговиробництво, спеціалізацією G4.03 Відновлювані джерела енергії та гідроенергетика, освітньою програмою Відновлювані джерела енергії та енергокомплекси.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1. Вступ. Основи децентралізованих систем енергозабезпечення з використанням відновлювальних джерел енергії.
Лекція 2. Класифікація відновлюваних джерел енергії в децентралізованих енергосистемах.
Лекція 3. Сонячна енергетика: принципи, технології та класифікація систем.
Лекція 4. Фотоелектричні системи: структура, компоненти, проєктування.
Лекція 5. Геліосистеми теплопостачання: принципи дії та енергетична ефективність.
Лекція 6. Сонячні електростанції: типи, інтеграція у децентралізовані енергомережі.
Лекція 7. Вітроенергетичні установки: теорія, типи та конструкції.
Лекція 8. Моделювання та розрахунок вітроенергетичних систем.
Лекція 9. Гідроенергетичні системи малих і мікро гідроелектростанцій.
Лекція 10. Біоенергетичні технології в системах розподіленого енергопостачання.
Лекція 11. Біогазові установки: принцип роботи, типи реакторів, енергетичний потенціал.
Лекція 12. Геотермальні системи: принцип дії, технології та перспективи використання.
Лекція 13. Хвильові і припливні електростанції у структурі децентралізованих енергетичних комплексів
Лекція 14. Гібридні системи енергопостачання на базі відновлюваних джерел енергії.
Лекція 15. Економічна, екологічна ефективність та перспективи розвитку децентралізованої енергетики.
Практичні заняття
Практичне заняття №1. Оцінка енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії на території України
Мета заняття: набути навичок аналізу та вибору ефективних аналітичних і розрахункових методів оцінювання енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії для розв’язання задач децентралізованої енергетики.
Практичні заняття №2. Геліосистеми теплопостачання: конструкція, принцип роботи та розрахунок параметрів.
Мета заняття: набути умінь знати, розуміти і застосовувати у практичній діяльності ключові концепції, сучасні знання та кращі практики у сфері відновлюваної енергетики під час вивчення конструкції, принципу роботи та розрахунку параметрів геліосистем теплопостачання, що забезпечують виробництво, передачу, акумулювання та використання теплоти.
Практичне заняття №3. Фотоелектричні системи: конструкція, принцип роботи та розрахунок параметрів.
Мета заняття: набути навичок аналізу, застосування та розрахунку раціональних інженерних технологій використання фотоелектричних систем, а також набуття умінь оцінювати їх енергетичну ефективність у галузі відновлюваної енергетики.
Практичне заняття №4. Вітроенергетичні установки: конструкція, принцип роботи та розрахунок параметрів.
Мета заняття: набути навичок застосування методів системного підходу для аналізу застосування та розрахунку вітрогенераторів, визначення їх потужності, енергетичної ефективності та доцільності використання у децентралізованих системах енергозабезпечення
Практичне заняття №5. Біоенергетичні установки: конструкція, принцип роботи та розрахунок параметрів.
Мета заняття: набути навичок застосування методів системного підходу для аналізу та розрахунку біоенергетичних установок, оволодіти принципами перетворення енергії біомаси на теплоту та електричну енергію, а також здобути навички оцінювання енергетичної ефективності і доцільності використання біоенергетичних технологій у децентралізованих системах енергозабезпечення.
Практичне заняття №6. Припливні електростанції, малі гідроелектростанції: конструкція, принцип роботи та розрахунок параметрів.
Мета заняття: набути навичок аналізу та застосування ефективних аналітичних і розрахункових методів для визначення потужності генерації енергії малих гідроелектростанцій та припливних електростанцій, а також оцінювати їх енергоефективність та доцільність використання водних ресурсів у децентралізованих системах енергозабезпечення
Практичне заняття № 7. Геотермальні енергетичні систем та установки: конструкція, принцип роботи та розрахунок параметрів. .
Мета заняття: набути навичок аналізу, застосування та розрахунку раціональних інженерних технологій для геотермальних енергокомплексів, а також опанувати методи системного підходу для визначення потужності та енергоефективності геотермальних установок, оцінювати їх доцільність і ефективність для децентралізованих системах енергозабезпечення.
Індивідуальна робота
Не передбачена.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 7-х індивідуальних поточних завдань – практичних робіт. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово у вигляді звітів і полягають в розв'язуванні задач відповідно до мети та завдань практичних занять. Бездоганне виконання індивідуальних поточних завдань № 1, № 2, № 3, № 4, № 5, № 6 оцінюється у 6 балів кожне; завдання № 7 - 4 бали кожне;
2) 2-х модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі письмового тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 30 балів;
Підсумковий контроль-залік. Залік накопичувальний.
Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано»-60 балів.
Вимоги до знань та умінь визначаються галузевими стандартами другого (магістерського) рівня вищої освіти України для спеціальності G4 Енерговиробництво, спеціалізація G4.03 Відновлювані джерела енергії та гідроенергетика, освітня програма «Відновлювані джерела енергії та енергокомплекси».
Пiд час викладання матеріалу дисципліни враховуються знання та уміння, отримані здобувачами при вивченні технічних та наукових дисциплін.
Здобувачі набувають таких предметних компетентностей:
ПРН01 Аналізувати, застосовувати та створювати раціональні інженерні технології, процеси, системи і обладнання енергокомплексів відновлюваної енергетики.
ПРН02 Аналізувати і обирати ефективні аналітичні, розрахункові та експериментальні методи розв’язання складних задач відновлюваної енергетики.
ПРН07 Знати, розуміти і застосовувати у практичній діяльності ключові концепції, сучасні знання та кращі практики в відновлюваній енергетиці, технології виробництва, передачі, розподілу, акумулювання і використання енергії.
ПРН25 Застосовувати методи системного підходу для аналізу енергетичних систем та обладнання з використанням відновлюваних джерел енергії