Kurs technologii OZE i magazynowania energii

Lekcja 1 • Podstawy energetyki i jednostki

Obejmuje zasady termodynamiki, jednostki energii i wskaźniki mocy niezbędne dla wszystkich technologii odnawialnych. Ustanawia ilościowy język używany w całym kursie.

Lekcja 2 • Globalny krajobraz energetyczny

Analizuje obecną zależność od paliw kopalnych, emisje dwutlenku węgla oraz czynniki napędzające transformację energetyczną. Kontekstualizuje, dlaczego odnawialne źródła energii są pilne ekonomicznie i środowiskowo.

Lekcja 3 • Klasyfikacja zasobów odnawialnych

Definiuje zasoby słoneczne, wiatrowe, wodne, geotermalne i biomasy według pochodzenia i dostępności. Zapewnia taksonomię, którą studenci stosują przy ocenie przydatności lokalizacji.

Lekcja 4 • Ramy regulacyjne i polityczne

Przegląd struktur zachęt, kodeksów sieciowych i procesów pozwoleń regulujących wdrażanie odnawialnych źródeł energii. Studenci rozpoznają, jak polityka kształtuje wykonalność projektów.

Lekcja 1 • Charakterystyka modułów PV

Analizuje krzywe I-V, współczynnik wypełnienia i współczynniki temperaturowe określające rzeczywistą wydajność modułów. Łączy parametry laboratoryjne z oczekiwaniami dotyczącymi wydajności w terenie.

Lekcja 2 • Fizyka ogniw PV i materiały

Obejmuje pasma wzbronione półprzewodników, złącza p-n i generację nośników w ogniwach krzemowych i cienkowarstwowych. Opiera analizę wydajności modułów na nauce o materiałach.

Lekcja 3 • Ocena zasobów słonecznych

Uczy pomiaru nasłonecznienia, szczytowych godzin nasłonecznienia i narzędzi analizy zacienienia. Umożliwia dokładne przewidywanie wydajności energetycznej przed instalacją systemu.

Lekcja 4 • Wymiarowanie i projektowanie systemów PV

Stosuje analizę obciążenia, wymiarowanie tablic i modelowanie współczynników strat w celu stworzenia kompletnego projektu systemu. Studenci dostarczają zwymiarowany projekt PV dla danego profilu obciążenia.

Lekcja 1 • Aerodynamika turbin i projektowanie wirnika

Obejmuje granicę Betza, teorię pędu elementu łopaty i dobór profili aerodynamicznych do optymalizacji wirnika. Łączy teorię aerodynamiczną z kształtem krzywej mocy turbiny.

Lekcja 2 • Podstawy zasobów wiatrowych

Wyjaśnia atmosferyczną warstwę graniczną, uskok wiatru i intensywność turbulencji jako dane wejściowe do lokalizacji turbin. Ustanawia meteorologiczną podstawę oceny energii wiatrowej.

Lekcja 3 • Układ farmy wiatrowej i efekty śladu aerodynamicznego

Zajmuje się rozstawem turbin, modelowaniem deficytu śladu aerodynamicznego i wpływem terenu na sprawność tablic. Umożliwia studentom optymalizację układu w celu maksymalizacji rocznej produkcji energii.

Lekcja 4 • Ocena wydajności energetycznej wiatru

Integruje kampanie pomiarowe wiatru, analizę niepewności oraz szacunki produkcji P50/P90. Studenci przygotowują bankowalny raport wydajności energetycznej.

Lekcja 1 • Ocena zasobów wodnych i lokalizacji

Obejmuje krzywe czasu trwania przepływu, pomiar spadu i hydrologię zlewni do wstępnej oceny lokalizacji. Zapewnia narzędzia hydrologiczne potrzebne przed doborem turbiny.

Lekcja 2 • Aspekty środowiskowe i społeczne

Zajmuje się kwestiami przepustek dla ryb, transportu osadów i przesiedleń społeczności w rozwoju projektów wodnych. Studenci stosują strategie łagodzące w planowaniu projektu.

Lekcja 3 • Technologie energetyki pływów i fal

Opisuje turbiny pływowe, zapory pływowe i konwertery energii falowej wraz z ich charakterystyką zasobów. Umieszcza energetykę oceaniczną w szerszym portfelu odnawialnych źródeł energii.

Lekcja 4 • Małe i mikro elektrownie wodne

Bada turbiny niskospadowe, systemy pico-hydro i instalacje na skalę społecznościową do elektryfikacji poza siecią. Łączy koncepcje dużych elektrowni wodnych z zastosowaniami rozproszonymi.

Lekcja 1 • Konfiguracje elektrowni geotermalnych

Porównuje elektrownie na suchą parę, parę flash i obiegu binarnego według temperatury zasobu i charakterystyki płynu. Studenci wybierają typ elektrowni na podstawie warunków złoża.

Lekcja 2 • Surowce biomasy i łańcuchy dostaw

Przegląd pozostałości rolniczych, roślin energetycznych, odpadów leśnych i komunalnych odpadów stałych jako wsadów biomasy. Zajmuje się kryteriami zrównoważonego rozwoju i logistyką łańcucha dostaw.

Lekcja 3 • Konwersja biochemiczna i biopaliwa

Wyjaśnia ścieżki fermentacji beztlenowej, fermentacji alkoholowej i transestryfikacji do biogazu, bioetanolu i biodiesla. Studenci porównują sprawność konwersji i zastosowania końcowe.

Lekcja 4 • Ścieżki konwersji termochemicznej

Obejmuje procesy spalania, zgazowania i pirolizy, które przekształcają stałą biomasę w ciepło, energię lub syngaz. Łączy warunki procesu z jakością produktu i sprawnością.

Lekcja 1 • Wodór jako nośnik energii

Wyjaśnia elektrolizę, metody magazynowania wodoru i reconwersję w ogniwach paliwowych do długotrwałego magazynowania energii. Studenci oceniają ścieżki zielonego wodoru w systemach odnawialnych.

Lekcja 2 • Magazynowanie szczytowo-pompowe i sprężone powietrze

Obejmuje szczytowo-pompowe magazynowanie energii i magazynowanie energii w sprężonym powietrzu jako opcje wielkoskalowe i długoterminowe. Łączy magazynowanie mechaniczne z wymaganiami dotyczącymi bilansowania sieci.

Lekcja 3 • Magazynowanie energii cieplnej

Opisuje metody magazynowania ciepła jawnego, utajonego i termochemicznego stosowane w zastosowaniach solarnych termicznych i budynkowych. Podkreśla integrację z ciepłownictwem sieciowym i chłodnictwem.

Lekcja 4 • Systemy litowo-jonowe i zaawansowane baterie

Bada chemię ogniw litowo-jonowych, systemy zarządzania bateriami oraz pojawiające się alternatywy półprzewodnikowe i przepływowe. Studenci porównują chemię baterii pod kątem bezpieczeństwa, kosztów i odpowiedniości zastosowania.

Lekcja 1 • Architektura sieci elektroenergetycznej

Przegląd struktury sieci przesyłowej i dystrybucyjnej, poziomów napięcia i kodeksów sieciowych istotnych dla przyłączania źródeł odnawialnych. Ustanawia kontekst sieciowy dla wyzwań integracyjnych.

Lekcja 2 • Inteligentne sieci elektroenergetyczne i mikrosieci

Obejmuje zaawansowane opomiarowanie, zarządzanie rozproszonymi zasobami energetycznymi i architektury sterowania mikrosieci. Umieszcza technologie inteligentnych sieci jako czynniki umożliwiające wysoką penetrację źródeł odnawialnych.

Lekcja 3 • Strategie wysokiej penetracji źródeł odnawialnych

Bada zarządzanie ograniczeniami produkcji energii, sprzęganie sektorów i strategie rozbudowy sieci przesyłowych dla sieci z udziałem źródeł odnawialnych przekraczającym pięćdziesiąt procent. Studenci projektują mapy drogowe integracji dla scenariuszy wysokiej penetracji.

Lekcja 4 • Usługi systemowe i kontrola częstotliwości

Wyjaśnia regulację częstotliwości, wsparcie napięciowe i rezerwę wirującą, które źródła odnawialne muszą zapewniać lub zastępować. Studenci identyfikują, w jaki sposób magazynowanie i falowniki dostarczają usługi systemowe.

Lekcja 1 • Eksploatacja, konserwacja i wydajność

Zajmuje się strategiami konserwacji zapobiegawczej i predykcyjnej, monitorowaniem wskaźnika wydajności i zarządzaniem aktywami w okresie eksploatacji projektu.

Lekcja 2 • Cykl życia projektu i wykonalność

Mapuje etapy rozwoju od identyfikacji lokalizacji przez uruchomienie i definiuje elementy studium wykonalności. Daje studentom ustrukturyzowane ramy zarządzania postępem projektu.

Lekcja 3 • Zaopatrzenie i kontraktacja

Wyjaśnia kontrakty EPC, strategie zaopatrzenia w urządzenia i gwarancje wydajności w realizacji projektów odnawialnych. Studenci strukturyzują zaopatrzenie, aby zarządzać ryzykiem kosztów i harmonogramu.

Lekcja 4 • Ocena oddziaływania na środowisko i społeczeństwo

Obejmuje metodologię oceny oddziaływania, konsultacje z interesariuszami i hierarchię łagodzenia skutków dla projektów odnawialnych. Studenci stosują ramy oceny, aby minimalizować ryzyko projektu.