course can be enrolled in outside the study plan enabled for web enrollment priority enrollment if the course is part of the study plan you can enroll for the course in winter and in summer semester
The Principles of Sustainable Energetics course provides students with a basic insight into the technical aspects and innovations associated with sustainable energy use. The course focuses on a wide range of sustainable energy sources, analyses their technological aspects and explores innovative approaches to achieving energy independence. Students will learn about modern technologies in the use of biomass, waste, water, wind, geothermal, solar, nuclear sources of energy and energy storage. In addition, emphasis will be placed on technological approaches to the combined heat and power (CHP) technology: cogeneration of heat, power and other by-products. Students will learn about the challenges of integrating sustainable resources into the grid and understand the technical aspects of thermal and electrical energy storage. An important part of the course is also the exploration of carbon capture, transport, storage and utilization technologies (CCS/U) and their role in combating climate change. The course concludes with a look at current topics in sustainable energy, including strategies and policies that support a climate-friendly approach, such as the Green Deal and Fit for 55. Students will be encouraged to think about future directions in energy and to approach engineering challenges related to sustainability in creative ways.
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Předmět Principy udržitelné energetika poskytuje studentům zákldní pohled do technických aspektů a inovací spojených s udržitelným využíváním energie. Kurz se zaměřuje na široké spektrum udržitelných zdrojů energie, analyzuje jejich technologické aspekty a zkoumá inovativní přístupy k dosažení energetické nezávislosti. Studenti se seznámí s moderními technologiemi v oblasti využití biomasy, odpadů, vody, větru, geotermální energie, solární energie, jaderné energetiky a akumulace energie. Kromě toho bude důraz kladen na technologické postupy kombinované výroby elektřiny, tepla a vedlejších energetických produktů. Studenti se seznámí s výzvami integrování udržitelných zdrojů do energetických sítí a pochopí technické aspekty akumulace tepelné a elektrické energie. Důležitou součástí kurzu je také zkoumání technologií záchytu, přepravy, skladování a využití oxidu uhličitého, a jejich role v boji proti klimatickým změnám. Předmět uzavírá pohled na aktuální témata v oblasti udržitelné energetiky, včetně strategií a politik podporujících ekologický přístup, jako je Green Deal a Fit for 55. Studenti budou povzbuzováni k myšlení o budoucích směrech v energetice a kreativnímu přístupu k inženýrským výzvám spojeným s udržitelností.
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Course completion requirements -
Oral exam
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Ústní zkouška
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Literature - Czech
Doporučená:
Khan, I.; Sahabuddin, M.. Chapter 1 - Sustainability---Concept and its application in the energy sector. In Renewable Energy and Sustainability. : Ed. Elsevier, 2022, pp 1-22 s. ISBN 978-0-323-88668-0.
M. E. Boot-Handford, J. C. Abanades, E. J. Anthony, M. J. Blunt, S. Brandani, N. Mac Dowell, J. R. Fernández, M.-C. Ferrari, R. Gross, J. P. Hallett, R. S. Haszeldine, P. Heptonstall, A. Lyngfelt, Z. Makuch, E. Mangano, R. T. J. Porter, M. Pourkashanian, G. T. Rochelle, N. Shah, J. G. Yao and P. S. Fennell. Carbon capture and storage update. In Energy Environ. Sci.. 7 (2010): -.
Vujanović, M.; Wang, Q.; Mohsen, M.; Duić, N.; Yan, J.. Sustainable energy technologies and environmental impacts of energy systems. In Applied Energy. 256 (2019): 1-11.
Radovanović, M.. Chapter 2 - Energy and sustainable development. In Sustainable Energy Management (Second Edition). Boston: Ed. Academic Press, 2023, 9-34 s. ISBN 9780128220658.
Godfrey Boyle. Renewable Energy. : Oxford University Press, 2004, s. ISBN 0-19-926178-4.
Alam, M.. Chapter 4 - Application of solar photovoltaic for enhanced electricity access and sustainable development in developing countries. In Renewable Energy and Sustainability. : Ed. Elsevier, 2022, 85-107 s. ISBN 978-0-323-88668-0.
Kabir, M.; Bn, N. S.; Khatod, K. J.; Katekar, V. P.; Deshmukh, S. S.. Chapter 6 - Wind energy and its link to sustainability in developing countries. In Renewable Energy and Sustainability. : Ed. Elsevier, 2022, 135-178 s. ISBN 978-0-323-88668-0.
Shahbaz, M.; Siddiqui, A.; Siddiqui, M.; Jiao, Z.; Kautish, P.. Exploring the growth of sustainable energy Technologies: A review. . In Sustainable Energy Technologies and Assessments . 57 (2023): 1-10.
Kumara, Y.; Ringenberga, J.; Depurua, S. S.; Devabhaktunia, V. K.; Lee, W. J.; Nikolaidis, E.; Andersen, B.; Afjeh, A.. Wind energy: Trends and enabling technologies.. In Renewable and Sustainable Energy Reviews. 53 (2016): 209-224.
Burheim, O. S. . Engineering Energy Storage. : Academic Press: 125 London Wall, 2017, s. ISBN 978-0-12-814100-7.
Dincer, I.; Acar, C.. Smart energy systems for a sustainable future. In Applied Energy. 194 (2017): 225-235.
Rehman, U.; Faria, P.; Gomes, L.; Vale, Z.. Future of energy management systems in smart cities: A systematic literature review.. In Sustainable Cities and Society. 96 (2023): -.
M. D. Aminu, S. A. Nabavi, C. A. Rochelle and V. Manovic,. A review of developments in carbon dioxide storage. In Appl. Energy. 208 (2017): 1389-1419.
M. E. Boot-Handford, J. C. Abanades, E. J. Anthony, M. J. Blunt, S. Brandani, N. Mac Dowell, J. R. Fernández, M.-C. Ferrari, R. Gross, J. P. Hallett, R. S. Haszeldine, P. Heptonstall, A. Lyngfelt, Z. Makuch, E. Mangano, R. T. J. Porter, M. Pourkashanian, G. T. Rochelle, N. Shah, J. G. Yao and P. S. Fennel. Carbon capture and storage update. In Energy Environ. Sci. 7 (2014): -.
Last update: Juklíčková Hana (12.05.2025)
Requirements to the exam -
Oral exam
Last update: Macák Jan (07.05.2024)
Ústní zkouška
Last update: Macák Jan (07.05.2024)
Syllabus -
1. Introduction: resource sustainability and primary energy sources
2. Biomass and waste materials in power engineering, physico-chemical properties of biomass and waste materials, heat production from biomass
3. Combined heat and power (CHP): cogeneration of heat, power, and other by-products from biomass
4. Energy from waste
5. Hydro, wind, and geothermal energy, heat pump
6. Solar energy: photovoltaic conversion, use of solar thermal energy
7. Sustainability in nuclear power engineering: closed fuel cycle, breeder reactors, SMR I
8. Sustainability in nuclear power engineering: closed fuel cycle, breeder reactors, SMR II
12. Carbon capture, transport, storage, and/or utilization,: available technologies
13. Green deal, Fit for 55: SWOT analysis, BREF, IPCC
14. Future directions in energy sector: sustainability
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
1. Úvod: udržitelnost zdrojů a primární zdroje energie
2. Biomasa a odpady v energetice, fyzikálně-chemické vlastnosti biomasy a odpadů, výroba tepla z biomasy
3. Kombinovaná výroba elektrické energie, užitného tepla a vedlejších energetických produktů z biomasy
4. Využití energie z odpadů
5. Vodní, větrná a geotermální energie, tepelná čerpadla
6. Sluneční energie – fotovoltaická přeměna, využití solární termální energie
7. Udržitelnost v jaderné energetice, uzavřený palivový cyklus, množivé reaktory, SMR I
8. Udržitelnost v jaderné energetice, uzavřený palivový cyklus, množivé reaktory, SMR II
9. Akumulace tepelné energie
10.Akumulace elektrické energie
11.Integrace udržitelných zdrojů, chytré sítě
12. Dostupné technologie záchytu, přepravy a uložení a/nebo využití oxidu uhličitého
13. Green deal, Fit for 55 – analýza silných a slabých míst, BREF, IPCC
14. Udržitelnost v energetice a budoucí směry
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Learning resources -
Presentations available on the course website - Teams
Literature listed in the course syllabus
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Přednášky zpřístupněné na stránkách předmětu - Teams
Literatura uvedena v sylabu předmětu
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Learning outcomes -
Aim of the course:
1) Familiarize with today's energy sector and current trends in the heating industry
2) Understand basic principles, technological procedures and limitations of power and thermal energy production and storage
3) Evaluate the potential of different sustainable energy sources and describe their current technological, economic and regional potential
4) Evaluate the possibilities of integrating sustainable energy sources into the current infrastructure and describe the technologies that will enable this integration (smart grids, energy storage, etc.)
5) Know EU strategy for energy and heat production
6) Assess current technologies harvesting power from renewable sources
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Studenti budou umět:
1) Orientovat se v problematice dnešní energetiky a současných trendech v teplárenství
2) Základní principy, technologické postupy a omezení výroby a akumulace elektrické a tepelné energie
3) Vyhodnotit možnosti jednotlivých udržitelných energetických zdrojů a popsat jejich současný technologický, ekonomický a regionální potenciál.
4) Zhodnotit možnosti integrace udržitelných energetických zdrojů do současné infrastruktury a popsat technologie, které tuto integraci umožní (chytré sítě, akumulace energie atd.).
5) Strategie EU v oblasti energetiky a teplárenství
6) Posoudit aktuální technologie využívající OZE
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Entry requirements -
Basic orientation in modern energetics trends and interest in its issues.
Last update: Pohořelý Michael (12.05.2025)
Základní orientace v trendech moderní energetiky a zájem o její problematiku.
