1. Tržno orientirano delovanje gospodinjstva s sončno elektrarno in baterijskim hranilnikomMehmed Zulić, 2024, diplomsko delo Opis: Izgradnja sončnih elektrarn se je v zadnjem desetletju v Sloveniji strmo povečala
predvsem na račun ugodnih stimulativnih politik, ki so nagrajevale proizvodnjo iz
obnovljivih virov. Zadnja shema neto merjenja se je uradno iztekla konec leta 2023 za
nove uporabnike, pri čemer že priklopljene elektrarne ostajajo po istem obračunskem
modelu letnega netiranja energije. Iskanje novih spodbudnih modelov je prineslo do
virtualnih elektrarn, ki bi pomenili navidezno združevanje posameznih enot ter skupni
bilančni nastop na trgu z električno energijo. Za doseganje tega cilja je potrebno
zadostno število malih elektrarn ter ugoden ekonomski model, ki bo prepričal uporabnike
v izgradnjo in pristop k takšni shemi.
V tej diplomski nalogi bo predstavljen način prodaje električne energije proizvedene s
sončnimi paneli, ter primerjava cene električne energije pri različnih načinih trgovanja, v
primeru večjih in manjših tveganj. V nalogi bomo za dosego boljšega delovanja vključili
tudi manjši hranilnik električne energije. Ključne besede: trg električne energije, simulacija, hranilnik električne energije, čezmejno trgovanje, obnovljivi viri energije Objavljeno v DKUM: 03.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 5 Celotno besedilo (2,37 MB) |
2. Analiza tekočih in trdnih produktov procesa torefikacije odpadne biomaseAnteja Garmut, 2024, diplomsko delo Opis: Cilj diplomske naloge je obravnava procesa torefikacije odpadne biomase in karakterizacija nastalih produktov. Za predstavnike odpadne biomase so bili izbrani tri različni vzroci, in sicer miskantus, mešan les ter hmelj. Cilj naloge je proizvesti trdno biogorivo z višjo kurilno vrednostjo v primerjavi s surovo biomaso. Proces torefikacije je potekal eno uro pri treh različnih temperaturah, 250 °C, 350 °C in 450 °C. Produkte smo nato kemijsko karakterizirali. Karakterizacijo smo izvedli na trdnih in tekočih produktih torefikacije ter tudi na surovih vzorcih posameznih biomas. Ovrednotili smo masne izgube, masne izkoristke, energijsko učinkovitost, doprinos energije glede na maso, kurilne vrednosti, vsebnost hlapnih snovi, vlage in pepela. S Fourierjevo transformacijo (FTIR) je bila določena struktura vzorcev, s termogravimetrično analizo (TGA) pa termična razgradnja surove in toreficirane biomase.
Z naraščanjem temperature torefikacije se kurilne vrednosti trdnih produktov višajo, nižje pa so vrednosti masnih izkoristkov, energetske učinkovitosti ter delež hlapnih komponent. FTIR analiza prikazuje razgradnjo celuloze, ki jo zaznamo z zmanjšanimi vrhovi, z eliminacijo manjših vrhov pa opazimo delno ragradnjo hemiceluloze in lignina. Zvišanje temperature je povzročilo zmanjšanje moči karboksilnih in -OH skupin. V surovi biomasi zaznamo prisotnost aromatskih spojin, simetrične alifatske skupine ter CO-C funkcionalne skupine, ki jih v primerjavi s toreficirano biomaso več ne zaznamo. TGA analiza je bila izvedena v kisikovi atmosferi pri konstantni hitrosti segrevanja v temperaturnem območju 30-900 °C. Ob višjih temperaturah je pokazala oksidacijo fiksnega ogljika, izhlapevanje težko hlapnih snovi ter razgradnjo anorganskih materialov. Glede na rezultate analiz je razvidno, da so trdni produkti primerni za uporabo kot biogorivo, medtem ko je v tekočih produktih delež vode previsok. Ključne besede: obnovljivi viri energije, odpadna biomasa, hmelj, torefikacija, kurilna vrednost, termogravimetrična analiza, miskantus, les Objavljeno v DKUM: 09.09.2024; Ogledov: 38; Prenosov: 9 Celotno besedilo (3,57 MB) |
3. Proizvodnja biogoriv s procesom torefikacije in njihov vpliv na okolje : doktorska disertacijaMaja Ivanovski, 2024, doktorska disertacija Opis: Skozi zgodovino se je ves svet ukvarjal s pridobivanjem energije in njeno oskrbo ter posledično razvojem goriv. Zaradi postopnega izčrpavanja zalog fosilnih goriv, tehnološkega napredka in vse večjih okoljskih vprašanj so začela prihajati v ospredje alternativna goriva, ki jih je mogoče črpati na bolj učinkovit in trajnosten način. Energija iz biomase danes predstavlja enega bolj obetavnih obnovljivih virov energije (OVE) v Sloveniji, eni najmanjših držav v Evropi. Med obstoječimi tehnologijami za izboljšanje kakovosti biomase predstavlja proces torefikacije odpadne biomase ambiciozno tehniko predhodne obdelave biomateriala, ki lahko bistveno izboljša lastnosti surove biomase tako, da dobimo ekološko in energetsko sprejemljivejši energent. Toreficirana oz. termično obdelana biomasa je hidrofobna, odporna na biorazgradnjo in primerna za skladiščenje. Pomembna prednost toreficirane biomase je tudi v tem, da ima manjšo žilavost od lesa, kar omogoča lažje mletje in aplikacijo tega biomateriala v industrijske namene. Čeprav so prednosti uporabe toreficirane biomase na svetovni ravni že raziskane in priznane, torefikacija v Sloveniji še ni poznana.
V nadaljevanju doktorska disertacija obravnava proces torefikacije odpadne biomase tipične v Sloveniji z namenom proizvesti trdno biogorivo, ki ima višjo kurilno vrednost kot surova biomasa in je tudi hidrofobno: energetska rastlina miskantus (M), ostanek hmelja po žetvi (H), odpadni mešani (MWW) in hrastov les (OWW), odpadno blato iz komunalnih čistilnih naprav (SS), mešane komunalne odpadke (MSW) in njihove mešanice. Torefikacija odpadne lignocelulozne in ne-lignocelulozne biomase je potekala v temperaturnem območju med 200 °C in 300 °C, v inertni ali pol-inertni atmosferi, od nekaj minut do nekaj ur. Na surovih in termično obdelanih biomaterialih so bile izvedene standardne fizikalno-kemijske analize, s katerimi je bila raziskovana odpadna biomasa kvantitativno in kvalitativno ovrednotena (proksimativna in elementna analiza, masni in energijski izplen, faktor izboljšav kurilne vrednosti, indeks stopnje torefikacije itd.). Z infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo (FTIR) je bila določena struktura vzorcev, s termogravimetrično analizo (TGA in DTG) pa je bila določena termična razgradnja surovih in obdelanih biomaterialov. Pridobljeni podatki so bili analizirani z dvema kinetičnima modeloma: Friedman (FR) in Kissinger-Akahira-Sunose (KAS). Na koncu je bila še izračunana energetska donosnost procesa torefikacije, določene so bile emisije toplogrednih plinov (TGP) in določeni so bili plini, ki se sprostijo med procesom.
Ugotovljeno je bilo naslednje: z naraščajočo temperaturo in/ali daljšanjem procesa torefikacije se masni in energetski izpleni vseh raziskovanih vzorcev nižajo, kurilne vrednosti (HHV) se višajo. Delež kisika v vzorcih se zmanjša, prav tako se zniža delež hlapljivih komponent, medtem ko se deleži ogljika in fiksnega ogljika zvišajo. Prav tako se delež lignina v lignoceluloznih vzorcih viša z višanjem temperature, deleža celuloze in hemiceluloze pa se nižata. Temperatura torefikacije ima večji vpliv na proces kot čas torefikacije, pri čemer je optimalna temperatura procesa pri približno 260 °C. To je bilo potrjeno tudi z indeksom stopnje (TSI) torefikacije in EMCI indeksom. Nadalje je FTIR analiza pokazala, da imajo tako surovi kot termično obdelani vzorci funkcionalne skupine tipične za lignocelulozne in ne-lignocelulozne vzorce. Termogravimetrična analiza je pokazala, da se večina obravnavanih vzorcev razgradi v temperaturnem območju do 550 °C. Med samo torefikacijo pa se je sprostilo največ CO2 plina.
Obravnavi vzorci odpadne biomase se na podlagi dobljenih rezultatov lahko uporabijo kot možno alternativno biogorivo. Več raziskav in analiz na tem področju je še potrebnih. Ključne besede: obnovljivi viri energije, torefikacija, odpadna biomasa, kurilna vrednost, emisije TGP Objavljeno v DKUM: 06.05.2024; Ogledov: 246; Prenosov: 73 Celotno besedilo (35,92 MB) |
4. |
5. Sončna energija - prožnost in odpornost energetske oskrbe : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programaJerneja Peterlin, 2023, diplomsko delo Opis: Trend dandanes na področju obnovljivih virov predstavljajo sončne elektrarne, katere lahko posameznikom prinesejo številne prednosti. Prvotna prednost, zaradi katere se ljudje odločajo zanje, je proizvodnja električne energije, ki omogoča samooskrbo gospodinjstva in zmanjšanje stroškov električne energije. Tehnično dovršen način vpeljave tovrstnega sistema lahko pokrije lastno rabo ali celo ustvari viške energije. V primerih viškov energije poznamo različne načine hranjenja oz. poslovanja z njimi. Razvit sistem hranilnikov in platforme izbranih podjetjih omogočajo posameznikom popolno samooskrbo z električno energijo. Tehnologija na področju fotovoltaike je že tako zelo razvita in ponuja posameznikom, da z različnimi komponentami ustvarijo maksimalno možno proizvedeno električno energijo. Torej z vidika ekonomičnosti je tovrstni sistem smiseln za vpeljavo v gospodinjstvo. Prav pa bi bilo, da bi se več ljudi posluževalo hranjenja presežkov energije z načinom vpeljave baterijskih hranilnikov. Ti namreč omogočajo samozadostnost gospodinjstva in praktično neodvisnost od omrežja. V praksi se ljudje najpogosteje poslužujejo samooskrbe z načinom net meteringa. Ta je zelo pogost, saj lahko viške energije sprostijo v omrežje, kadar pa ne ustvarijo zadosti energije za svoje potrebe, enostavno koristijo energijo iz omrežja. Prav tako pogost način prakse predstavlja prenos viškov na drugo lokacijo oziroma na odjemalca na drugem naslovu. Zaključimo lahko, da je trajnostna naložba v način oskrbe z obnovljivimi viri smiselna, saj lahko ob pravilni uporabi gospodinjstvu prinese številne prednosti. Ključne besede: sončna elektrarna, fotovoltaika, viški energije, obnovljivi viri energije, trajnostna energija, samooskrba, hranilnik električne energije Objavljeno v DKUM: 19.02.2024; Ogledov: 306; Prenosov: 73 Celotno besedilo (1,60 MB) |
6. Izraba plitve geotermalne energije za ogrevanje in hlajenje v sklopu Zdravstvenega doma Domžale : diplomsko deloMatija Matičič, 2023, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu obravnavamo različne možnosti izrabe plitve geotermalne energije za ogrevanje in hlajenje stavbe ter pripravo STV na primeru zdravstvenega doma. Za zagotovitev potrebne energetske oskrbe smo določili predvideno rabo energije za obstoječo stavbo ter za predvideno širitev. Predstavili smo tehnične rešitve za izkoriščanje podzemne vode, izkoriščanje toplote v sklopu gradbenih konstrukcij podzemne garaže in izkoriščanje z geosondami. Ugotovili smo, da bi lahko energetske potrebe pokrili s toplotnimi črpalkami, za rezervo in pokrivanje v času nižjih temperatur pa bi uporabili obstoječi kotel. S tem bi pomembno vplivali na povečanje deleža OVE in zmanjšanje emisij TGP v lokalnem okolju. Ključne besede: plitva geotermalna energija, toplotna črpalka, zdravstveni dom, energetska oskrba, obnovljivi viri energije Objavljeno v DKUM: 18.01.2024; Ogledov: 345; Prenosov: 16 Celotno besedilo (4,69 MB) |
7. Mala hidroelektrarna kot dopolnilna dejavnost na kmetiji : diplomsko deloMatevž Orter, 2023, diplomsko delo Opis: Na gorsko višinski kmetiji Gosak imamo malo hidroelektrarno, ki je dopolnilna dejavnost in je registrirana kot proizvodnja in prodaja energije iz vodnega vira. Dopolnilna dejavnost v našem primeru pozitivno vpliva na ekonomsko stanje kmetije. Turbina je bila dotrajana in zastarela. Zaradi dobrih razmer na trgu, in ker je tehnika in tehnologija napredovala, smo se odločili, da gremo v korak s časom, elektrarno posodobimo ter postavimo na novo. Sodobna tehnologija in novejši materiali so omogočili, da smo lahko povečali tudi proizvodno moč. V diplomskem delu so na kratko opisani obnovljivi viri energije v Sloveniji in opisan postopek uvedbe dopolnilne dejavnosti na kmetiji. Predstavljeni so vsi deli male hidroelektrarne in stroški obnove. Pri ekonomskem delu naloge je analizirana ocena investicije. Za ekonomsko analizo je uporabljena metoda kalkulacij skupnih stroškov, za oceno investicije pa Cost Benefit analiza (CBA). Pri finančni analizi imamo ISD 5,5 %. Doba povratka je v 4 letu, pri katerem NSV znaša 7.541,76 €. Računali smo tudi z najvišjo obrestno mero, ki je 7,93 %. V tem primeru je NSV 25,71 €. Ker doba povratka ostane enaka, torej v 4 letu, smo obe v začetku postavljeni hipotezi v delu tudi potrdili. Ključne besede: mala hidroelektrarna, dopolnilna dejavnost, hidroenergetski potencial, obnovljivi viri energije, ocena investicije. Objavljeno v DKUM: 06.10.2023; Ogledov: 547; Prenosov: 84 Celotno besedilo (1,84 MB) |
8. |
9. Sedanjost in prihodnost energetske izrabe jedrske tehnologije v članicah EU in svetu : diplomsko deloJure Cukjati, 2023, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo predstavili trenutno stanje energetske izrabe jedrske energije ter skušali ugotoviti njen pomen in smer razvoja v prihodnosti. Na začetku smo predstavili današnjo rabo jedrske energije, kakšno vlogo pri tem igra uran kot energent, in prikazali pregled stanja jedrskih elektrarn na svetu. V nadaljevanju je predstavljena prihodnost jedrske energije, kako so na njeno rabo vplivale pretekle jedrske nesreče in problematika radioaktivnih odpadkov. V zaključnem delu diplomske naloge smo raziskali možne smeri razvoja jedrskih tehnologij v energetski izrabi ter na podlagi zbranih dejstev v zaključku predstavili pomen jedrske energije pri ohranjanju stabilnega energetskega sistema in čistega planeta. Ključne besede: jedrska elektrarna, uran, fuzija, obnovljivi viri energije, proizvodnja električne energije Objavljeno v DKUM: 25.07.2023; Ogledov: 576; Prenosov: 45 Celotno besedilo (3,56 MB) |
10. Problematika vključevanja malih proizvajalcev električne energije v slovensko omrežjeRok Španring, 2023, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo podaja širok pregled uvajanja različnih obnovljivih virov energije v mešanico proizvodnje električne energije ter problematiko uvajanja obnovljivih virov energije v obstoječe elektroenergetsko omrežje. V diplomskem delu so opisane tehnologije obnovljivih virov energije, potrebne za zadovoljitev potreb elektroenergetskega omrežja. Podani so predlogi za izboljšave elektroenergetskega omrežja, predlogi za Slovenijo glede izkoriščanja obnovljivih virov energije ter opis problematike pridobivanja najrazličnejših kovin/mineralov, potrebnih v tehnologijah obnovljivih virov energije. Ključne besede: obnovljivi viri energije, elektroenergetsko omrežje, pametno elektroenergetsko omrežje, sistemi shranjevanja električne energije, minerali in kovine v obnovljivih virih energije Objavljeno v DKUM: 06.06.2023; Ogledov: 509; Prenosov: 24 Celotno besedilo (2,58 MB) |