Energetyka Przyszłości

Studia Energetyka Przyszłości mają na celu przygotowanie uczestników do samodzielnego projektowania i oceny przedsięwzięć z zakresu odnawialnych źródeł energii (OZE) oraz magazynowania energii (ESS) – od analizy lokalizacji i koncepcji technicznej po ocenę ekonomiczną i integrację z siecią.

Główne cele kierunku:

• wyposażenie uczestników w kompetencje koncepcyjnego projektowania instalacji PV, wiatrowych i małej hydro,
• nauczenie wykonywania analiz uzysków energii oraz bilansów produkcji i zapotrzebowania,
• rozwinięcie umiejętności doboru magazynów energii (ESS) oraz modelowania ich pracy w różnych scenariuszach,
• przygotowanie do przeprowadzania analiz opłacalności inwestycji (LCOE, NPV, IRR) i oceny ryzyk,
• ukształtowanie umiejętności wykonywania analiz lokalizacyjnych z wykorzystaniem narzędzi GIS,
• zwiększenie kompetencji w zakresie integracji OZE z siecią, mikrosieci i zagadnień jakości energii,
• przygotowanie do opracowania kompletnej dokumentacji koncepcyjnej projektu OZE (technicznej, ekonomicznej i środowiskowej),
• rozwinięcie podejścia systemowego i odpowiedzialnego – uwzględniającego bezpieczeństwo, aspekty środowiskowe i społeczne

Celem programu jest wykształcenie specjalistów zdolnych do pracy przy realnych projektach transformacji energetycznej w przemyśle, samorządach i sektorze prywatnym.

Wprowadzenie do transformacji energetycznej i systemów OZE (10 h)

• miks energetyczny i kierunki rozwoju
• integracja OZE z systemem elektroenergetycznym
• przegląd technologii i ich ograniczeń

Podstawy elektroenergetyki dla OZE (20 h)

• podstawy AC/DC, moce, współczynnik mocy
• jakość energii, zabezpieczenia, ochrona przeciwporażeniowa
• schematy jednokreskowe i dobór elementów (praktycznie)

Fotowoltaika I: projektowanie i uzyski (30 h)

• komponenty PV (moduły, falowniki, konfiguracje)
• dobór stringów, straty systemowe, PR
• analiza uzysku (PVGIS + arkusz obliczeniowy)
• mini-projekt instalacji PV

GIS w planowaniu OZE (15 h)

• analizy lokalizacyjne w QGIS
• ograniczenia środowiskowe i przestrzenne
• mapa raportowa i screening lokalizacji

Prawo i formalności inwestycji OZE (15 h)

• proces inwestycyjny i przyłączeniowy
• decyzje środowiskowe, dokumentacja
• BHP i wymagania formalne

Ekonomia i model biznesowy OZE (20 h)

• CAPEX/OPEX, LCOE, NPV, IRR
• autokonsumpcja, PPA, scenariusze cen energii
• analiza wrażliwości i ryzyk

Zaliczenie semestru I:
Projekt PV (koncepcja + uzysk + dobór urządzeń + model finansowy) + prezentacja

Energetyka wiatrowa – od screeningu do koncepcji (25 h)

• zasób wiatru i estymacja produkcji (AEP)
• ograniczenia środowiskowe (hałas, cień, krajobraz)
• wstępna koncepcja farmy / turbiny

Energetyka wodna i inne OZE (20 h)

• mała hydro – przepływ, spad, uzysk
• biogaz, biomasa, geotermia, pompy ciepła
• porównanie technologii

Magazynowanie energii (ESS) i elastyczność (30 h)

• technologie magazynów energii (Li-ion, przepływowe, wodorowe – przegląd)
• dobór mocy i pojemności
• model pracy magazynu (arkusz / proste skrypty)
• bezpieczeństwo i degradacja

Integracja OZE z siecią i mikrosieci (20 h)

• profile generacji vs zapotrzebowanie
• ograniczenia przyłączeniowe
• koncepcja mikrosieci (PV + ESS + EMS)
• podstawy cyber/OT

Eksploatacja, O&M i niezawodność (10 h)

• monitoring, KPI, przeglądy
• analiza danych eksploatacyjnych

Zrównoważony rozwój i LCA (10 h)

• podstawy oceny środowiskowej
• recykling PV i baterii
• minimalizacja oddziaływań

Zaliczenie semestru II:
Projekt integracyjny (wiatr / hydro / hybryda + ESS + analiza przyłączenia i ekonomii)

Formy zaliczenia:

• projekty cząstkowe i zadania obliczeniowe realizowane w trakcie zajęć (analizy uzysków, modele finansowe, screening lokalizacji),
• Projekt semestralny I – koncepcja instalacji PV (uzysk + dobór urządzeń + model ekonomiczny) wraz z prezentacją,
• Projekt semestralny II – koncepcja systemu OZE (wiatr/hydro/hybryda) z magazynem energii oraz analizą integracji z siecią i opłacalności,
• kolokwium problemowe obejmujące studia przypadków i obliczenia praktyczne,
• projekt dyplomowy (capstone) – kompleksowa koncepcja przedsięwzięcia OZE/ESS wraz z raportem i obroną.

Warunkiem ukończenia studiów Energetyka Przyszłości jest realizacja projektu dyplomowego (capstone) obejmującego pełny proces koncepcyjny przedsięwzięcia OZE/ESS:

• analizę potrzeb odbiorcy i uwarunkowań lokalizacyjnych (technicznych i środowiskowych),
• dobór technologii OZE (PV/wiatr/hydro/hybryda) wraz z estymacją uzysków energii,
• dobór magazynu energii (jeśli wymagany) oraz model jego pracy,
• analizę integracji z siecią (ograniczenia przyłączeniowe, jakość energii, koncepcja mikrosieci – jeśli dotyczy),
• wykonanie analizy ekonomicznej (LCOE, NPV/IRR, analiza wrażliwości),
• opracowanie dokumentacji koncepcyjnej (raport techniczno-ekonomiczny + załączniki obliczeniowe + mapa lokalizacyjna),
• publiczną prezentację projektu i obronę przed komisją.

Warunkiem uzyskania świadectwa ukończenia studiów jest uzyskanie zaliczeń ze wszystkich modułów programowych oraz pozytywna ocena projektu dyplomowego.