Návrh a optimalizace provozu PV systému s bateriovým úložištěm pro průmyslový objekt

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a optimalizací provozu fotovoltaického systému s bateriovým úložištěm pro průmyslový objekt. Je v ní popsán současný stav a také očekávaný budoucí vývoj v sektoru elektroenergetiky a dopravy v Evropské unii s ohledem na aktuální klimatické cíle. Následně je zde provedena charakteristika dostupných technických řešení fotovoltaických elektráren, přičemž hlavní důraz byl kladen především na analýzu možností jejich využití v průmyslových objektech. Práce se dále zabývá návrhem vhodného nastavení fotovoltaického systému a popisem matematického modelu, který slouží k simulaci reálného provozu navrženého systému za účelem výběru jeho optimální dimenze pomocí technického a ekonomického porovnáni možných variant. Pro vybraný průmyslový objekt jsou v rámci práce posouzeny podmínky pro výstavbu elektrárny a je zde provedena také analýza potřeby elektrické energie včetně spotřebních diagramů. S využitím matematického modelu je pro daný objekt navržena vhodná dimenze fotovoltaického systému, a to i s ohledem na očekávaný budoucí rozvoj elektromobility. V závěrečné části práce je provedena analýza využití vyrobené elektrické energie a také ekonomické posouzení celého projektu.

The aim of this diploma thesis is the design and optimalization of a photovoltaic system with a battery storage for an industrial building. The first part consists of the description of the current state and expected future development of the electric power engineering sector and transport in the European Union with regards to the current climatic objectives. Then, a characteristic of available technical solutions for photovoltaic power stations is described, with the analysis of possible implementation within industrial buildings being the priority. The second part consists of the design of a suitable setting of the photovoltaic system and the description of a mathematical model, which is used to simulate a realistic service of the designed system to select its optimal dimensions. The thesis contains the evaluation of needed requirements for building an electric power station within the industrial building, including an analysis of energy requirements and energy consumption diagrams. Using the mathematical model, an optimal dimension of the photovoltaic system for the industrial building is designed, with the expected course of future development of electromobility taken into consideration. The final part of the thesis consists of an analysis of use of produced electric energy and an economic evaluation of the entire project.