Projekti / Programi
Elektroenergetski sistemi
01. januar 2013
- 31. december 2015
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.03.05 |
Tehnika |
Energetika |
Sistemske raziskave |
| 2.03.01 |
Tehnika |
Energetika |
Smotrna raba energije |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T190 |
Tehnološke vede |
Elektriško inženirstvo |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
Raziskovalci (22)
Organizacije (1)
Povzetek
Osnovni cilj programske skupine ostaja razvoj metod analize in razvoja EES prihodnosti s ciljem čim zanesljivejše oskrbe z električno energijo. Uspehi programske skupine v preteklem obdobju, ki presegajo začetna pričakovanja, potrjujejo ustreznost zastavljene usmeritve in, kar je morda še važneje, dokazujejo aktualnost problematike in željo neposrednih uporabnikov po tovrstnih rešitvah.
V okviru raziskovalnega programa bomo težišče dela posvetili naslednjim področjem.
SKLOP 1: Sistemske raziskave v elektroenergetiki
· Razvoj metod za hitro določanje meja stabilnosti EES. Cilj je aplikacija za sprotno določanje meja stabilnosti.
· On-line ocena stanja EES in stopnje ogroženosti na podlagi WAMS sistema. Gre za razvoj metode za oceno ogroženosti EES v realnem času.
· Določanje parametrov naprav FACTS na podlagi maksimiranja stabilnostnega roba. Gre za problem dinamičnega krmiljenja FACTS naprav za izboljšanje stabilnosti EES.
· Razvoj metod napovedi v elektroenergetskem sistemu. Razvoj kombinirane, adaptivne metode za napoved proizvodnja OVE, ki veljajo za močno nepredvidljive vire, porabe in izgub v EES.
· Sodelovanje razpršenih virov pri regulaciji frekvence. Novi algoritmi vodenja razpršenih virov in sheme regulatorjev za vključitev v regulacijo frekvence.
SKLOP 2: Pametna omrežja (Smart Grids)
· Razvoj tehnološko-poslovnih modelov pametnih omrežij. Poleg tehničnih rešitev je potrebno raziskati tudi ekonomske, regulatorne in sociološke vidike vpeljave modelov pametnih omrežij.
· Napredni koncepti regulacije napetosti v pametnih omrežjih. Potreben je razvoj in testiranje naprednejše - centralne regulacije napetosti v distribucijskem omrežju.
· Razvoj sodobnih kompenzacijskih naprav za pametnaomrežja. Potreben je razvoj dodatnih algoritmov vodenja kompenzacijskih naprav v distribucijskem in prenosnem omrežju.
· Razvoj metod za ocenjevanje zanesljivost. Razvoj metod za ocenjevanje zanesljivosti elektroenergetskih sistemov, ki vsebujejo povečano število razpršenih virov energije. Posebna pozornost bo namenjena obravnavi vzrokov in učinkov odpovedi, ki lahko vplivajo hkrati na več razpršenih virov.
SKLOP 3: Racionalna raba energije in energetske strategije
· Metoda za oceno učinkovitosti vlaganj v elektroenergetsko omrežje. Razvoj nove metode za oceno ekonomičnega in učinkovitega vlaganja v distribucijsko EEO.
· Racionalna raba električne energije v lokalnih skupnostih. Izdelana bo ocena tipične porabe energije v lokalni skupnosti. Za posamezne segmente (javne stavbe, javna razsvetljava, gospodinjstva …) bo izdelan model za izračun porabe in možnih prihrankov z uporabo obnovljivih virov energije v povezavi z inteligentnimi inštalacijami in inteligentnimi omrežji.
· Vpliv aktivnega odjema na trgu z elektriko. Razvoj adaptivnega agentnega modela odjemalca, oblikovanje novega učnega algoritma in kriterija za njegovo optimalno nastopanje na trgu.
· Razvoj novih modelov in metod obvladovanja tveganj pri trgovanju z električno energijo.
Pomen za razvoj znanosti
Analize in načrtovanja EES je zaradi velikih kapitalskih vložkov ob omejitvah civilne družbe in politike izjemno kompleksna in interdisciplinarna naloga. Glede na preteklo delo raziskovalne skupine, njene reference in postavljene prioritete, se bomo v okviru raziskovalnega programa lotili predvsem perečih nerešenih problemov, ki so vitalnega pomena za razvoj in delovanje našega (EES) in so po večini tudi prioritetna raziskovalna tema na tem področju v svetu. V nadaljevanju naštevamo nekatera razvojna področja, na katerih smo dosegli najpomembnejše prispevke za razvoj znanosti. • razvoj regulacijskih strategij naprav FACTS; • povečanje prenosne zmogljivosti EES, • razvoj sprotne (on-line) ocene ogroženosti EES na podlagi podatkov WAMS, • razvoj tehnično-poslovnih modelov pametnega distribucijskega omrežja, • razvoj nove centralne regulacije napetosti v pametnih omrežjih, • razvoj regulacijskih algoritmov za vodenje sodobnih kompenzacijskih naprav v distribucijskem in prenosnem omrežju, • razvoj metod za določanje odgovornosti za motnje v elektroenergetskem sistemu in povečanje kakovosti dobavljene električne energije. • model za izračun energetske bilance stavbe in vpliva različnih tehnologij (npr. uporaba sončne energije) na le-to; • zanesljivost elektroenergetskih sistemov z vključitvijo razpršenih obnovljivih virov energije, • upoštevanje skupnih vzrokov in učinkov odpovedi opreme pri ocenjevanju zanesljivosti. • razvoj stohastičnih metod za napovedovanje proizvodnjein porabe električne energije, izgub v EES ter cen, • razvoj koncepta regulatorja frekvence za vetrne elektrarne, • razvoj metodologije in kazalnika za oceno učinkovitosti investicij v EES, • Razvoj nove metode za modeliranje zagotavljanja rezerv delovne moči pri odjemalcih električne energije. • Razvoj adaptivnega agentnega modela odjemalca in oblikovanje novega učnega algoritma ter kriterija za njegovo optimalno nastopanje na trgu. • Razvoj novih modelov in metod obvladovanja tveganj pri trgovanju z električno energijo.
Pomen za razvoj Slovenije
Na obravnavanem področju si stojita nasproti dva temeljna družbeno-ekonomska in kulturna cilja slovenske družbe, in sicer zanesljiva oskrba z električno energijo, kot eden temeljev obstoja sodobne družbe in ohranitev kakovostnega naravnega okolja in kulturne dediščine. Iskanje ravnotežja in optimalnih rešitev med tema, v praksi velikokrat nasprutojočim si ciljema, zahteva poglobljena tehnična znanja in znanstvene metode. Zaveze, ki so bile sprejete na ravni EU, in se v družbi neprestano pojavljajo v obliki vzpodbujanja t.i. rabe obnovljivih virov energije, zmanjševanja emisij toplogrednih plinov, spodbujanjem večje energetske učinkovitosti. Uresničevanje vseh teh dejavnikov je neposredno povezano z raziskavami na področju EES. Največji pomen in vpliv našega dela vidimo na naslednjih razvojnih področjih: • zvišanje splošne kakovosti življenja. • zanesljivejše obratovanje slovenskega EES kot celote in posledično večja konkurenčnost gospodarstva, saj bo število izpadov delov elektroenergetskega sistema manjše in njihovo trajanje krajše • člani programske skupine smo močno vpeti v aktivnosti nacionalne Tehnološke platforme za pametna omrežja, ki ima za glavni cilj razvoj rešitev pametnih omrežij v slovenskih industrijskih podjetjih, kar jim bo omogočilo nastop na globalnem trgu, • potencial za nastanek industrijske lastnine (patenti), • vpeljava novih proizvodov in storitev, • večja konkurenčnost na tujih trgih, • nova delovna mesta, • zmanjšana poraba končne in električne energije ter manjši stroški v lokalnih skupnostih; • večja uporaba obnovljivih virov energije v stavbah; • boljše izkoriščenje uporabe OVE in sodelovanje pri širšem vključevanju novih tehnologij v omrežje, • boljšo ekonomsko izkoriščanje državnega denarja za investicije v distribucijska omrežja. • Spremenljiva proizvodnja električne energije iz obnovljivih virov ter rastoči odjem električne energije povečujejo zahtevane količine rezerv delovne moči. Aktivno odzivanje odjemalcev na trgu in zagotavljanje rezerv s strani odjemalcev postaja zaradi novih tehničnih rešitev in znanstvenih dognanj vse bolj ekonomsko upravičeno, obenem pa povečuje zanesljivost EES. • Z uvedbo energetskih trgov so se na proizvajalce in trgovce prenesla tudi tveganja poslovnega izida. Odločitve na trgu so vedno podvržene tveganjem, zato v preoblikovanih proizvodnih podjetjih, ki delujejo na trgu električne energije, stopajo v ospredje nova znanja, kot so upravljanje elektroenergetskega portfelja in obvladovanje tveganj. • Člani predlagane programske skupine smo neposredno vpeti v visokošolski študijski proces kot predavatelji oz. asistenti, zato ima raziskovalno delo neposreden vpliv na kakovost pedagoškega procesa in na sodelovanje bodočih strokovnjakov v znanstveno-raziskovalnih dejavnostih. • Dognanja raziskovalne skupine so tudi osnova za vzpostavitev ustrezne regulative, ki bo omogočala učinkovito izvedbo razvoja elektroenergetike v skladu s sodobnimi smernicami energetskega sektorja (sonaravni razvoj).
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
