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

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

[1] Khan, I.; Sahabuddin, M., Chapter 1 - Sustainability---Concept and its application in the energy sector. In Renewable Energy and Sustainability, Khan, I., Ed. Elsevier: 2022; pp 1-22.

[2] Vujanović, M.; Wang, Q.; Mohsen, M.; Duić, N.; Yan, J., Sustainable energy technologies and environmental impacts of energy systems. Applied Energy 2019, 256, 113919.

[3] Radovanović, M., Chapter 2 - Energy and sustainable development. In Sustainable Energy Management (Second Edition), Radovanović, M., Ed. Academic Press: Boston, 2023; pp 9-34.

[4] Godfrey Boyle, Renewable Energy, Oxford University Press, 2004, ISBN: 0-19-926178-4.

[5] Alam, M., Chapter 4 - Application of solar photovoltaic for enhanced electricity access and sustainable development in developing countries. In Renewable Energy and Sustainability, Khan, I., Ed. Elsevier: 2022; pp 85-107.

[6] 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, Khan, I., Ed. Elsevier: 2022; pp 135-178.

[7] Kumar, A., Chapter 5 - Hydropower–Basics and its role in achieving energy sustainability for the developing economies. In Renewable Energy and Sustainability, Khan, I., Ed. Elsevier: 2022; pp 107-134.

[8] Shahbaz, M.; Siddiqui, A.; Siddiqui, M.; Jiao, Z.; Kautish, P. Exploring the growth of sustainable energy Technologies: A review. Sustainable Energy Technologies and Assessments 2023, 57, 103157.

[9] 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. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2016, 153, 209–224.

[10] Burheim, O. S. Engineering Energy Storage; Academic Press: 125 London Wall, London EC2Y 5AS, United Kingdom, 2017. ISBN: 978-0-12-814100-7

[11] Engineering Energy Storage, Odne S. Burheim, Elsevier Science Publishing Co Inc, 2017, ISBN 978-0128141007

[12] Dincer, I.; Acar, C. Smart energy systems for a sustainable future. Applied Energy 2017, 194, 225–235.

[13] Rehman, U.; Faria, P.; Gomes, L.; Vale, Z., Future of energy management systems in smart cities: A systematic literature review. Sustainable Cities and Society 2023, 96, 104720.

[14] M. D. Aminu, S. A. Nabavi, C. A. Rochelle and V. Manovic, "A review of developments in carbon dioxide storage", Appl. Energy, vol. 208, pp. 1389–1419, 2017.

[15] 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", Energy Environ. Sci., vol. 7, p. 130, 2014.

[16] IPCC. (2021). Assessment Report 6 Climate Change 2021: The Physical Science Basis. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/

Presentations available on the course website

Recommended scientific literature

Přednášky zpřístupněné na stránkách předmětu

Doporučená odborná literatura

oral exam

ústní zkouška

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

8. Thermal energy storage

9. Electrical energy storage

10. Sustainable resources integration: smart grids

11. Carbon capture, transport, storage, and/or utilization,: available technologies

12. Green deal, Fit for 55: SWOT analysis, BREF, IPCC

13. Future directions in energy sector: sustainability

14. Field trip

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

8. Akumulace tepelné energie

9. Akumulace elektrické energie

10. Integrace udržitelných zdrojů, chytré sítě

11. Dostupné technologie záchytu, přepravy a uložení a/nebo využití oxidu uhličitého

12. Green deal, Fit for 55 – analýza silných a slabých míst, BREF, IPCC

13. Udržitelnost v energetice a budoucí směry

14. Exkurze

Interest in sustainable energetics.

Basic knowledge of the trends in current power engineering.

Zájem o udržitelnou energetiku.

Základní orientace v trendech moderní energetiky.

None

Nejsou

oral exam

Ústní zkouška