Technik alternatívnych zdrojov energie

Charakteristika:
Moderná spoločnosť je čoraz viac zasiahnutá smart technológiou a zariadeniami, ktoré sa stali každodennými spoločníkmi, a predstava života bez nich sa pomaly, ale isto vytráca. Prívlastok smart však už neprináleží len mobilným zariadeniam. Rozmach internetového pripojenia a výpočtovej kapacity moderných procesorov umožňuje zbierať, spracovať a vymieňať si veľké množstvo rôznych dát. Umelá inteligencia je schopná vyhodnocovať tieto podnety v reálnom čase a sama prijať potrebné opatrenia. Pod taktovkou smart technológií sa napríklad aj bežná domácnosť mení na inteligentný a autonómny systém. V súčasnosti žijeme na začiatku smart éry a podieľame sa priamo na vzniku smart revolúcie. Toto nie je mýtus, ale reálny fakt. V poradí štvrtá priemyselná revolúcia v dejinách našej civilizácie je smart revolúciou. Chceme ju využiť čo najlepšie, najpohodlnejšie, najkvalitnejšie - jednoducho smart.

Charakteristika:
Vývoj a výroba špeciálnych konštrukčných ocelí a zliatin s prevahou ľahkých kovov (napr. hliník) a aplikácia odliatkov pre zariadenia v oblasti zelených a obnoviteľných zdrojov energie ako solárne panely, čerpadlá, nádrže, výmenníky tepla, veterné turbíny, vysokokorózne potrubia pre geotermálnu energiu, pre uskladnenie energie. Vývoj a výroba vysokokvalitnej nehrdzavejúcej elektrickej ocele s elektromagnetickými vlastnosťami a vysokou energetickou účinnosťou nie len pre elektromobilitu.

Charakteristika:
Alternatívne, resp. obnoviteľné zdroje energie predstavujú prírodné zdroje, ktoré sa prirodzene obnovujú. Patrí k nim slnečné žiarenie, vietor, vodné toky, morské vlny, geotermálna energia, biomasa, pevná biomasa, biometán, odpadové drevo a slama. Alternatívne zdroje energie sa využívajú na výrobu tepla, elektriny a na pohon motorových dopravných prostriedkov, presne ako v minulosti fosílne palivá. Obnoviteľné zdroje energie prispievajú k posilneniu a diverzifikácii štruktúry priemyslu a poľnohospodárstva, podporujú inováciu a rozvoj informačných technológií, otvárajú priestor pre nové smerovania a sú jedným z pilierov budovania znalostnej ekonomiky.

Charakteristika:
Na území SR bude do roku 2030 spotreba elektriny z OZE na úrovni 19,2%, čo znamená zvýšenie výstavby, inštalácií a integrácií OZE do distribučných sústav elektrickej energie. Zároveň budú zakomponované nové prvky (batériové úložiská a smart technológie), ktoré v sústave budú udržiavať stabilné napätie a budú nevyhnutnou súčasťou nových lokálnych zdrojov. Spotreba energie sa presunie smerom k veternej a slnečnej energii, pretože tieto zdroje sa stanú hospodárnejšími. Aj tu je potrebné vyriešiť primárnu, sekundárnu a terciárnu reguláciu siete, a najmä udržanie frekvencie siete pri náhlom zaťažení. Na toto je potrebné zachovanie/novovybudovanie zdrojov elektrickej energie na báze ťažkých točivých strojov.

Charakteristika:
Cieľom internetu vecí je návrh autonómneho zariadenia na monitorovanie stavu objektov a procesov. Úlohou bude zhromažďovať a zdieľať údaje s cieľom dosiahnuť vyššiu efektivitu, bezpečnosť alebo komfort energetických zariadení. Zabudované senzory v nich budú pripojené do siete a budú zhromažďovať údaje, ktoré následne pošlú internetovým pripojením do cloudového úložiska. Cloudové úložisko prijaté údaje uloží a sumačne analyzuje. Na tomto základe spätne prostredníctvom akčných členov pripraví regulačné zásahy do zariadení a procesov.

Charakteristika:
Energetická efektivita stavieb si vyžaduje využívanie technologických riešení smerujúcich k energetickej neutralite stavieb, ako sú napríklad solárne panely (solárne kolektory, fotovoltické panely), tepelné čerpadlá, využitie rekuperácie a pod. K znižovaniu spotreby energií prispievajú aj ďalšie riešenia, ako napr. izolácia obalu stavby, vrátane okien, využívanie energeticky úsporných zariadení a vybavenia stavieb zariadeniami, u ktorých je možné presúvať ich činnosť napr. do času maximálnej produkcie elektrickej energie fotovoltickými panelmi a pod.

Charakteristika:
Stabilita energetickej sústavy sa stala veľkým problémom v dôsledku sa stále zvyšujúcich tokov elektrickej energie v prenosovej sústave. Systém akumulácie energie v batériových systémoch veľkej kapacity môže významne prispieť k stabilnej prevádzke a riadeniu energetického systému. Zlepšenie prechodovej stability systému napájania vo veľkom meradle je možné dosiahnuť začlenením veľkokapacitného batériového systému. Obdobne je možné nájdenie maximálneho limitu prenosu aktívneho výkonu cez prenosové vedenia analyzovaním tokov vo vedeniach a je možné navrhnúť proces nabíjanie / vybíjanie batérií tak, aby bol založený na udržiavaní menovitej frekvencii systému ako referencii. Je potrebné vyriešiť primárnu, sekundárnu a terciárnu reguláciu siete, a najmä udržanie frekvencie siete pri náhlom zaťažení. Na toto je potrebné zachovanie/novovybudovanie zdroje elektrickej energie na báze ťažkých točivých strojov. Je potrebné vyriešiť obnovu, likvidáciu batérií a náhradu novými. Batérie majú obmedzený počet nabíjacích cyklov a preto je nutné vyriešiť tento bod. Najlepšia batéria v súčasnosti má kapacitu 250 - 270 Wh na 1 kg.

Charakteristika:
V budúcnosti bude potrebné z pohľadu efektívnosti výroby vodíka vybrať najefektívnejšiu technológiu výroby. Pri určovaní technológie výroby vodíka však samozrejme budeme musieť zohľadniť aj uhlíkovú stopu. V súčasnej dobe poznáme tri druhy technológie výroby vodíka. Sivý vodík, ktorý sa vyrába zo zemného plynu, avšak s vysokou uhlíkovou stopou (SMR = 9-12,2 kg CO2/1kgH2). Modrý vodík, ktorý sa vyrába elektrolýzou a pyrolýzou (uhlíková stopa znížená o 60% až 80% v porovnaní so SMR). Zelený vodík, vyrobený z obnoviteľných zdrojov energie ako napríklad biomasa. Výroba vodíka sa bude zabezpečovať v decentrálnych alebo centrálnych výrobniach.