U fokusu su optimizacijski modeli za dizajniranje, planiranje i vođenje pogona fotonaponskih sustava/mikromreža i drugih elektrana na obnovljive izvore energije (OIE), uključujući posebno postrojenja na biomasu i bioplin, studije o utjecaju integracije OIE na elektroenergetski sustav i postavke zaštite, napredne elektroenergetske mreže, mjere za poboljšanje energetske učinkovitosti i primjena učinkovitih tehnologija u rasvjeti i sustavima upravljanja energijom zgrada (BEMS).
Laboratorij za obnovljive izvore energije osnovan je 2014. godine pri Zavodu za elektroenergetiku FERIT-a Osijek. Više informacija na: reslab.ferit.hr.
Suradnja s industrijom uključuje:
- projektiranje, tehnička analiza i pomoć, nadzor i upravljanje malim obnovljivim i konvencionalnim energetskim postrojenjima,
- projektiranje, parametriranje, puštanje u rad i održavanje inteligentnih elektroinstalacija KNX/EIB u građevinarstvu, izrada tehničko-ekonomskih analiza i studija isplativosti energetskih postrojenja,
- izrada Akcijskog plana održivog energetskog razvoja (SEAP) i bilance potrošnje energije za potrebe industrije, lokalne samouprave i privatnih korisnika, energetski pregledi i ispitivanja, izrada analiza i studija energetske učinkovitosti, te izdavanje energetskih certifikata u građevinarstvu,
- planiranje, projektiranje i pružanje tehničke pomoći u vezi energetske učinkovitosti.
Tehničko rješenje: Fotonaponska istraživačka elektrana stambene namjene i mjerenja regionalne klime i vremenskih uvjeta kao i električnih karakteristika 5 različitih FN tehnologija
Naziv projekta: Fotonaponski sustavi kao pokretači regionalnog razvoja (REGPHOSYS)
Istraživačka fotonaponska elektrana stambene namjene uspostavljena je 2014. u sklopu IPA CBC Hrvatska-Mađarska REGPHOSYS (Photovoltaic Systems as Actuators of Regional Development) projekta s općim ciljevima razvoja optimalne konfiguracije fotonaponskog sustava za klimatske uvjete prekogranične regije i istraživanja utjecaja fotonaponskih sustava na elektroenergetski sustav, ekonomiku i okoliš. Tijekom projekta razvijena je zajednička baza podataka o karakteristikama područja značajnim za primjenu fotonaponskih sustava i uspostavljena je prekogranična inovacijska mreža istraživačkih timova za razvoj fotonaponskih sustava. Nadalje, fotonaponski sustav je optimiran za klimatske uvjete područja utjecaja projekta u smislu odabira tehnologije solarnih ćelija i topologije izmjenjivača.
Kao rezultat istraživačkih aktivnosti stvorena je online baza podataka s mjerenjima regionalne klime i vremenskih uvjeta kao i električnih karakteristika 5 različitih fotonaponskih tehnologija (monokristalni i polikristalni silicij, amorfni silicij, višeslojna HIT i bakar-indij-selen - CIS) zajedno s proizvodnjom električne energije iz 10 kW istraživačke elektrana koja se sastoji od dva fotonaponska niza od 5 kW (monokristalni i polikristalni silicij).
Slika 1 Laboratorij za obnovljive izvore energije
Djelomično na temelju aktivnosti istraživačkog tima FERIT-ovog Laboratorija za obnovljive izvore energije u 2017. godini osnovana je Istraživačka grupa za napredne elektroenergetske tehnologije i sustave. Trenutno istraživanje usmjereno je na nekoliko projekata i tehničkih rješenja, kako slijedi.
Tehničko rješenje: FERIT hibridne fotonaponske mikromreže sa sustavom upravljanja energijom zgrade (BEMS)
Naziv projekta: Obnovljivi izvori energije za pametne održive zdravstvene centre, sveučilšne obrazovne i ostale javne zgrade (RESCUE)
U sklopu projekta RESCUE, dvije FERIT-ove zgrade su realizirane kao fotonaponske mikromreže opremljene SCADA sustavom za optimalno upravljanje energijom. Instalirana snaga proizvodnih postrojenja u Trpimirovoj ulici iznosi 95 kW, dok je instalirana snaga proizvodnih sustava u Ulici cara Hadrijana 40 kW. Hibridni sustav za pohranu energije sastoji se od pet hibridnih izmjenjivača snage 5 kW opremljenih fotonaponom i litij-ionskim baterijskim paketima ukupnog instaliranog energetskog kapaciteta od 46 kWh. Izgradnjom spomenutog elektroenergetskih postrojenja omogućen je otočni rad dijela mikromreže zgrade. Sustav upravljanja energijom zgrada FERIT-a kontinuirano prati meteorološke parametre na mikrolokaciji zgrada FERIT-a. Nadalje, proizvodnja električne energije iz sustava na obnovljive izvore energije, potrošnja zgrade i kvaliteta električne energije prate se u okviru sustava upravljanja energijom zgrade (BEMS).
Slika 2 FERIT 1 95 kW fotonaponska mikromreža i FERIT 2 40 kW fotonaponska elektrana
Slika 3 Sustav upravljanja energijom zgrade (BEMS)
Tehničko rješenje: Sustav za prikupljanje podataka o performansama fotonapona
Naziv projekta: Online mjerna baza podataka u Laboratoriju za obnovljive izvore energije
Online mjerna baza podataka razvijena u Laboratoriju za obnovljive izvore energije kontinuirano mjeri električne performanse fotonaponskih tehnologija i meteorološke parametre na poligonu. Sustav mjeri, obrađuje i pohranjuje mjerenja za potrebe dugoročne analizu performansi fotonapona. Sustav za prikupljanje mjernih podataka sastoji se od tri glavna dijela: 5 tehnologija fotonaponskih modula (monokristalni i polikristalni silicij, amorfni silicij, višeslojna HIT i bakar-indij-selen - CIS), 10 kWp fotonaponski sustav (2 fotonaponske tehnologije), sustav prikupljanja meteoroloških parametara na poligonu.
Slika 4 Sustav za prikupljanje podataka o performansama fotonapona
Tehničko rješenje: Dimenzioniranje izvanmrežnih fotonaponskih sustava
Naziv projekta: Obnovljivi izvori energije i mjere energetske učinkovitosti u funkciji ruralnog razvoja (RuRES)
U okviru RuRES projekta razvijene su male potpuno nadzirane i upravljive otočne i hibridne DC, AC i DC/AC fotonaponske mikromreže opremljene sa baterijskim spremnikom energije, kao i HIL simulatorom za otočne i hibridne fotonaponske mikromreže. Ovo rješenje pruža metode i modele za određivanje optimalne veličine otočnih fotonaponskih mikromreža.
Slika 5 Male otočne i hibridne DC, AC i DC/AC fotonaponske mikromreže
Tehničko rješenje: Tehnička pomoć u vezi energetske učinkovitosti
izrada Akcijskog plana održivog energetskog razvoja (SEAP) i bilance potrošnje energije za potrebe industrije, lokalne samouprave i privatnih korisnika, energetski pregledi i ispitivanja, izrada analiza i studija energetske učinkovitosti, te izdavanje energetskih certifikata u građevinarstvu.
Slika 6 Energetski certifikat za stambene zgrade
Tehničko rješenje: Metode integracije punionica za električna vozila u elektroenergetsku mrežu javne rasvjete
Naziv projekta: Integracija punionica električnih vozila u mikromrežu kroz sustav mreže javne rasvjete
Ovo rješenje pruža metode za integraciju punionica za električna vozila u sustav javne rasvjete, integraciju fotonaponskih sustava i upravljanje cjelokupne mikromreže tijekom punjenja električnih vozila.
Slika 7 Integracija punionica električnih vozila u mikromrežu kroz sustav mreže javne rasvjete
Tehničko rješenje: Koncept kontrole temperature za sklopove s paralelnim IGBT-ovima
Naziv projekta: Umreženi stacionarni baterijski spremnici energije (USBSE)
Ovo rješenje bavi se konceptom uravnoteženja opterećenja u radu IGBT-ova gdje se temperatura koristi kao glavni kontrolni parametar. U paralelnom radu IGBT-a bitno je osigurati ravnomjernu raspodjelu opterećenja na sve IGBT-ove. Za potrebe balansiranja razvijena su dva osnovna koncepta algoritma za regulaciju temperature. Sastavljen je testni model temeljen na paralelnom radu IGBT-a u laboratoriju te su razvijeni algoritmi testirani na odabrane parametre.
Slika 8 Koncept kontrole temperature za sklopove s paralelnim IGBT-ovima
