Cílem předkládané diplomové práce je navrhnout fotovoltaickou elektrárnu pracující v ostrovním režimu na konkrétní rodinný dům a vyhodnotit pomocí simulačního softwaru funkčnost a efektivitu energetického systému. Teoretická část práce se zaměřuje na rozbor a popis základních druhů zapojení fotovoltaických systémů (on-grid, hybrid, off-grid). Dále je v teoretické části popsán princip návrhu ostrovního fotovoltaického systému, který zahrnuje zejména analýzu energetických zisků, analýzu odběru elektrické energie daného objektu a zásady dimenzování jednotlivých komponent. Praktická část se věnuje samotnému návrhu fotovoltaické elektrárny na modelový objekt, která zahrnuje analýzu energetických zisků, odběr elektrické energie daného objektu, dimenzování fotovoltaické výrobny, dimenzování bateriového úložiště, volbu konkrétní technologie, schéma zapojení elektrárny a simulaci výroby elektrické energie FV systémem pomocí profesionálního simulačního software včetně zhodnocení výsledků. V neposlední řadě je v praktické části uvedeno ekonomické zhodnocení navrženého řešení pomocí ekonomického kritéria čisté současné hodnoty NPV.
Anotace v angličtině
The aim of the present diploma thesis is to design an off-grid photovoltaic power system for a specific family house and evaluate its functionality as well as efficiency using a simulation software tool. The theoretical part of the thesis describes and analyses the basic types of photovoltaic systems connection (on-grid, hybrid, off-grid connection) and also presents the general aspects of off-grid photovoltaic system design, focusing on the energy gains analysis, electrical energy consumption analysis of a specific building and principles of individual components dimensioning. The practical part of thesis presents a concrete photovoltaic system designed for a specific model building, the photovoltaic system as well as its battery storage dimensioning, the choice of a specific technology, the photovoltaic system connection diagram and photovoltaic energy production simulation using a professional simulation software tool. Besides evaluating the results of the designed photovoltaic solution, the practical part also includes its economic evaluation based on the NPV.
Klíčová slova
Fotovoltaické elektrárna, ostrovní systém, hybridní systém, solární energie, energetická soběstačnost, obnovitelné zdroje energie, střídač, bateriové úložiště, záložní generátor, úspora energie, solární regulátor, MPPT, PWM, ATS
Klíčová slova v angličtině
Photovoltaic Power Plant, off grid system, hybrid system, solar energy, energy self-sufficiency, renewable energy sources, inverter, battery storage, backup generator, energy saving, solar charge controller, MPPT, PWM, ATS
Rozsah průvodní práce
61
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem předkládané diplomové práce je navrhnout fotovoltaickou elektrárnu pracující v ostrovním režimu na konkrétní rodinný dům a vyhodnotit pomocí simulačního softwaru funkčnost a efektivitu energetického systému. Teoretická část práce se zaměřuje na rozbor a popis základních druhů zapojení fotovoltaických systémů (on-grid, hybrid, off-grid). Dále je v teoretické části popsán princip návrhu ostrovního fotovoltaického systému, který zahrnuje zejména analýzu energetických zisků, analýzu odběru elektrické energie daného objektu a zásady dimenzování jednotlivých komponent. Praktická část se věnuje samotnému návrhu fotovoltaické elektrárny na modelový objekt, která zahrnuje analýzu energetických zisků, odběr elektrické energie daného objektu, dimenzování fotovoltaické výrobny, dimenzování bateriového úložiště, volbu konkrétní technologie, schéma zapojení elektrárny a simulaci výroby elektrické energie FV systémem pomocí profesionálního simulačního software včetně zhodnocení výsledků. V neposlední řadě je v praktické části uvedeno ekonomické zhodnocení navrženého řešení pomocí ekonomického kritéria čisté současné hodnoty NPV.
Anotace v angličtině
The aim of the present diploma thesis is to design an off-grid photovoltaic power system for a specific family house and evaluate its functionality as well as efficiency using a simulation software tool. The theoretical part of the thesis describes and analyses the basic types of photovoltaic systems connection (on-grid, hybrid, off-grid connection) and also presents the general aspects of off-grid photovoltaic system design, focusing on the energy gains analysis, electrical energy consumption analysis of a specific building and principles of individual components dimensioning. The practical part of thesis presents a concrete photovoltaic system designed for a specific model building, the photovoltaic system as well as its battery storage dimensioning, the choice of a specific technology, the photovoltaic system connection diagram and photovoltaic energy production simulation using a professional simulation software tool. Besides evaluating the results of the designed photovoltaic solution, the practical part also includes its economic evaluation based on the NPV.
Klíčová slova
Fotovoltaické elektrárna, ostrovní systém, hybridní systém, solární energie, energetická soběstačnost, obnovitelné zdroje energie, střídač, bateriové úložiště, záložní generátor, úspora energie, solární regulátor, MPPT, PWM, ATS
Klíčová slova v angličtině
Photovoltaic Power Plant, off grid system, hybrid system, solar energy, energy self-sufficiency, renewable energy sources, inverter, battery storage, backup generator, energy saving, solar charge controller, MPPT, PWM, ATS
Zásady pro vypracování
Vyhodnoťte energetické nároky a dosažitelné energetické zisky pomocí FV systému pro zvolený modelový objekt.
Proveďte simulaci a optimalizaci řešení pomocí profesionálního návrhového systému.
Zhodnoťte ekonomiku navrženého řešení - uvažujte situaci s dotací a bez dotace podle aktuálních dotačních programů.
Navržený systém doplňte záložním zdrojem energie pro dosažení větší spolehlivosti dodávky energie.
Zásady pro vypracování
Vyhodnoťte energetické nároky a dosažitelné energetické zisky pomocí FV systému pro zvolený modelový objekt.
Proveďte simulaci a optimalizaci řešení pomocí profesionálního návrhového systému.
Zhodnoťte ekonomiku navrženého řešení - uvažujte situaci s dotací a bez dotace podle aktuálních dotačních programů.
Navržený systém doplňte záložním zdrojem energie pro dosažení větší spolehlivosti dodávky energie.
Seznam doporučené literatury
Poulek M., Libra V.: Solární energie.
Seznam doporučené literatury
Poulek M., Libra V.: Solární energie.
Přílohy volně vložené
1x jednopólové schéma zapojení, 1x přehledové schéma, 1x katalogové listy fotovoltaického panelu, 1x katalogové listy střídače, 1x katalogové listy baterie
Přílohy vázané v práci
schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Hodnocení z obhajoby práce
Velmi dobře
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Otázky viz posudek oponenta DP.
Další dotazy a připomínky:
Jak se do použitého programu zadává zastínění panelů?
Kde bude navržený FV systém instalován?
V jakém případě by se instalace takovéhoto systému ekonomicky vyplatila?
Položené dotazy byly diplomantem zodpovězeny správně.