Optimální dimenzování malých a středních energetických systémů s OZE

Abstract

Práce se zabývá návrhem a implementací modelu pro optimální dimenzování malých a středních energetických systémů s obnovitelnými zdroji energie. Řešení úlohy je dekomponováno na tři klíčové podúlohy, a to řešení přípravy deterministických vstupů, řešení úlohy řízení energetického systému a řešení úlohy dimenzování energetického systému. V rámci praktické části práce jsou navrženy, implementovány a porovnány dvě metody umožňující řízení energetického systému, a to metoda řízení energetického systému stavovým schématem a řízení energetického systému metodou smíšeného celočíselného lineárního programování. Současně je navržena metodika konstrukce funkce investičních výdajů. Výstupem praktické části je program umožňující ekonomicky optimální dimenzování s rozsáhlou možností konfigurace komponent energetického systému pro účely hodnocení ekonomické efektivnosti investice z hlediska projektu dle požadavků investora. Výsledky praktické části práce mohou nalézt praktické uplatnění také v oblasti řízení energetických systémů. Součástí práce je teoretický podklad doplňující praktickou část práce a zasazující práci do kontextu prostředí moderní energetiky.The thesis focuses on the design and implementation of a model for optimal dimensioning of small and medium size power engineering systems with renewables. The solution of the problem is decomposed into three key subtasks, namely, the solution of the deterministic inputs preparation, the solution of the power engineering system control problem and the solution of the dimensioning problem. Within the practical part of the thesis, two methods enabling control of the power engineering system are proposed, implemented and compared. Namely, the rule based strategy control and mixed integer linear programming. Moreover, a methodology for the construction of the investment expenditure function is proposed. The result of the practical part is a program enabling economically optimal dimensioning with a wide range of configuration options of power engineering system components. The purpose of the program is to evaluate the economical efficiency of an investment, in terms of a project, according to the requirements of a particular investor. The practical part of the thesis may also find application in the field of power engineering systems management. A theoretical background complements the practical part of the thesis and provides the context of modern power engineering systems.