Bərpa olunan enerji texnologiyaları və ağıllı şəbəkələrSyllabus

Subject code

İFS-2336y

Credits

6

Student workload

180

Semester

Autumn semester

Academic year

—

Subject type

Elective

Form of education

Full-time

Language of instruction

Azerbaijani

In-class hours

a) 45 saat-mühazirə b) 15 saat-məşğələ c) 15 saat-laboratoriya işi

Out-of-class hours

a) 50 saat-sərbəst iş b) 55 saat-məsləhət saatı

“bərpa olunan enerji texnologiyaları və smart şəbəkələr” fənninin məqsədi bərpa olunan enerji mənbələrinin (günəş, külək, hidro, biokütlə, geotermal) əsas texnologiyaları, iş prinsipləri, bu mənbələr əsasında işləyən enerji qurğularının layihələndirilməsi, mühəndis hesablamaları və texniki-iqtisadi qiymətləndirilməsi məsələlərinin tələbələrə tədrisini həyata keçirməkdir. fənn çərçivəsində enerji resurslarının qiymətləndirilməsi, qurğunun yerinin seçilməsi, əsas komponentlərin (generasiya, çevirmə, ötürmə, anbarlaşdırma elementləri) hesablanması, sistemin ölçülərinin (sizing) müəyyən edilməsi, beynəlxalq standartlar (iec, iso) və simulyasiya proqram təminatı (pvsyst, homer, matlab/simulink) əsasında layihələndirmə bacarıqları formalaşdırılır. eyni zamanda enerji anbarlaşdırılması, şəbəkəyə inteqrasiya və hibrid sistemlər mövzularında smart texnologiyalar — ağıllı enerji idarəetməsi, smart grid, smart invertorlar, iot əsaslı monitorinq və proqnozlaşdırma yanaşmaları — tədris olunur ki, bu da gələcək üçün peşəkar və müasir texnologiyalara hazır mühəndislərin yetişdirilməsinə xidmət edir.

• lecture
• seminar
• interactive discussion
• laboratory work
• presentations
• teamwork

1. 1

   CLO 1: Ftn1: bərpa olunan enerji mənbələrinin (günəş, külək, hidro, biokütlə, geotermal) əsas texnologiyalarını, iş prinsiplərini və qurğu tiplərini təsvir edir, onların tətbiq sahələrinə görə təsnif edir;

2. 2

   CLO 2: Ftn2: bərpa olunan enerji qurğusunun layihələndirilməsi üçün tədqiqat sualı formalaşdırır, texniki-iqtisadi hipotezlər qurur və layihə dizaynını (yerin seçilməsi, resursun qiymətləndirilməsi, ilkin şərtlərin müəyyən edilməsi) qurur;

3. 3

   CLO 3: Ftn3: beynəlxalq standartlar (iec, iso), texniki normativ sənədlər və elmi ədəbiyyatdan sistemli istifadə edərək bərpa olunan enerji qurğularının layihələndirilməsi üçün nəzəri-normativ çərçivəni formalaşdırır;

4. 4

   CLO 4: Ftn4: enerji qurğularının əsas parametrlərinin (güc, enerji çıxışı, səmərəlilik, itkilər) mühəndis hesablamalarını aparır, simulyasiya proqram təminatı (pvsyst, homer, matlab/simulink və s.) vasitəsilə nəticələri modelləşdirir və vizuallaşdırır;

5. 5

   CLO 5: Ftn5: bərpa olunan enerji qurğusunun tərkib hissələrini (generasiya, çevirmə, ötürmə, anbarlaşdırma elementləri) texniki tələblərə uyğun layihələndirir, sistemin ölçülərini (sizing) hesablayır və variantları qiymətləndirir;

6. 6

   CLO 6: Ftn6: aparılmış layihələndirmə və hesablama işlərinin nəticələrini məntiqi strukturda texniki hesabat, layihə sənədi və ya elmi məqalə şəklində yazır, nəticələri şifahi və yazılı formada auditoriyaya təqdim edir;

7. 7

   CLO 7: Ftn7: bərpa olunan enerji qurğularının layihələndirilməsində texniki-iqtisadi qiymətləndirmə, ekoloji təsir və tənzimləyici tələblərə riayət etməklə, müstəqil və ya komanda halında layihə işi, o cümlədən dissertasiya üçün zəruri metodoloji əsasları tətbiq edir.

1. 1.
   Bərpa olunan enerji mənbələrinə giriş: qlobal enerji tendensiyaları və texnologiyaların təsnifatı. enerji layihələndirilməsinin ümumi metodologiyası və layihə həyat dövrüLecture

   Qlobal enerji balansında bərpa olunan enerjinin yeri və inkişaf tendensiyaları nəzərdən keçirilir. günəş, külək, hidro, biokütlə və geotermal enerji növlərinin ümumi icmalı, müqayisəli xüsusiyyətləri və təsnifat meyarları öyrənilir.

2. 2.
   Günəş radiasiyasının ölçülməsi və resurs qiymətləndirilməsi metodlarıLecture

   Piranometr və digər ölçmə cihazları, günəş atlasları, peyk əsaslı məlumat bazaları və radiasiya modelləri araşdırılır. günəş resursunun qiymətləndirilməsi metodikası nəzərdən keçirilir.

3. 3.
   Fotoelektrik (pv) modulların texniki xüsusiyyətləri və seçim kriteriyalarıLecture

   Pv modul növləri, i-v və p-v xarakteristikaları, temperatur əmsalları və performans parametrləri öyrənilir. layihə şəraitinə uyğun modulun seçilməsi meyarları təhlil edilir.

4. 4.
   Şəbəkəyə qoşulmuş PV stansiyasının layihələndirilməsi və hesablanmasıLecture

   Sistem ölçülərinin (sizing) müəyyən edilməsi, modulların sıra-paralel konfiqurasiyaları, invertorla uyğunlaşdırma və sistem itkilərinin hesablanması öyrənilir.

5. 5.
   Avtonom (off-grid) PV sistemlərinin layihələndirilməsiLecture

   Yük profilinin analizi, akkumulyator tutumunun hesablanması, yüklənmə nəzarətçisi və invertorun seçilməsi, sistem komponentlərinin uyğunlaşdırılması öyrənilir.

6. 6.
   İnvertorların seçimi və güc elektronikası hesablamalarıLecture

   String, mərkəzi və mikroinvertorların müqayisəsi, MPPT alqoritmləri, invertorun effektivlik hesablamaları və seçim meyarları araşdırılır.

7. 7.
   Külək enerjisi potensialının qiymətləndirilməsi və külək atlaslarının tətbiqi. külək turbinlərinin növləri və əsas texniki parametrləriLecture

   Külək sürəti ölçmələri, hündürlüyə görə korreksiya, vaybull paylanması, güc sıxlığının hesablanması metodları və külək atlaslarından istifadə öyrənilir.

8. 8.
   Külək enerjisi qurğusunun layihələndirilməsi və enerji istehsalının hesablanmasıLecture

   Turbin seçimi, yerləşdirmə (micrositing), park effekti və illik enerji istehsalının proqnozlaşdırılması metodları araşdırılır.

9. 9.
   Külək elektrik stansiyasının gücünün hesablanmasıLecture

   Küləyin kinetik enerjisi, betz həddi, güc əmsalı, turbinin aldığı gücün və stansiyanın ümumi gücünün hesablanması üsulları öyrənilir.

10. 10.
    Kiçik hidroenergetikanın inkişaf tarixi və müasir dünyada onun rolu. kiçik və mikro hidroenerji qurğularının layihələndirilmə prinsipləriLecture

    Kiçik hidroenergetikanın yaranması və inkişaf mərhələləri, müasir enerji sistemlərində və ətraf mühitin qorunmasında rolu, tətbiq olunan beynəlxalq standartlar və normativ sənədlər nəzərdən keçirilir.

11. 11.
    Hidroenerji qurğularının komponentləri: su alma qurğuları, kanallar, turbin-generator sistemləriLecture

    Su alma qurğuları, derivasiya kanalları, təzyiqli boru kəməri və turbin-generator aqreqatları öyrənilir. əsas mühəndis komponentlərinin texniki hesablanması və layihələndirmə tələbləri araşdırılır.

12. 12.
    Kiçik su elektrik stansiyalarının mümkün quraşdırma yerləriLecture

    Çay axınlarında, kanallarda, su anbarlarında və su təchizatı sistemlərində kiçik SES quraşdırma imkanları, yerin seçilməsi meyarları, hidroloji məlumatlar və relyef amilləri nəzərdən keçirilir.

13. 13.
    Hidroturbinlərin və generatorun seçilməsiLecture

    Pelton, fransis, kaplan və çarpaz axınlı turbinlərin iş diapazonları, xüsusi sürət anlayışı, sinxron və asinxron generatorların seçim meyarları öyrənilir.

14. 14.
    Çıxış parametrlərinin sabitləşdirilməsi sistemləriLecture

    Hidroqurğularda gərginlik və tezliyin sabit saxlanması, turbin sürət tənzimləyiciləri, yükün balanslaşdırıcı qurğuları və avtonom rejimdə tənzimləmə üsulları araşdırılır.

15. 15.
    Biokütlə enerjisi texnologiyaları: yanma, qazlaşdırma, anaerob həzm prosesləriLecture

    Biokütlə növləri, termokimyəvi və biokimyəvi çevrilmə texnologiyaları, yanma, qazlaşdırma və anaerob həzm proseslərinin müqayisəli təhlili aparılır.

16. 16.
    Biokütlə enerji qurğusunun layihələndirilməsi və material balansının hesablanmasıLecture

    Xammal tələbatının, enerji çıxışının və qurğu tutumunun hesablanması metodologiyası, material və enerji balansının tərtibi öyrənilir.

17. 17.
    Geotermal enerji sistemlərinin növləri və istismar prinsipləri. geotermal elektrik stansiyasının layihələndirilmə əsaslarıLecture

    Yüksək, orta və aşağı temperaturlu geotermal resursların istifadə üsulları və istilik nasoslarının iş prinsipi öyrənilir.

18. 18.
    Geotermal elektrik stansiyasının layihələndirilmə əsaslarıLecture

    Quyu layihələndirmə, istilik mübadiləsi hesablamaları, geotermal stansiya dövrələri və sistem effektivliyinin qiymətləndirilməsi öyrənilir.

19. 19.
    Dalğa energetikasıLecture

    Dəniz dalğalarının enerji potensialı, dalğa gücünün hesablanması, dalğa enerjisinin çevrilməsi prinsipləri və dünya təcrübəsi araşdırılır.

20. 20.
    Enerji anbarlaşdırılmasının hibrid sistemlərə inteqrasiyası və ölçülərin hesablanması (smart texnologiyalar)Lecture

    Sinxronizasiya, gərginlik/tezlik tənzimlənməsi və elektrik keyfiyyəti standartları öyrənilir. smart texnologiyalar çərçivəsində ağıllı şəbəkə (smart grid), smart invertorların reaktiv güc və gərginlik dəstəyi funksiyaları, ağıllı sayğaclar, SCADA və tələbin idarə olunması araşdırılır.

21. 21.
    Şəbəkəyə inteqrasiya tələbləri və şəbəkə kodları (grid codes). ağıllı şəbəkə (smart grid) konsepsiyası (smart texnologiyalar)Lecture

    Sinxronizasiya, gərginlik/tezlik tənzimlənməsi və elektrik keyfiyyəti standartları öyrənilir. smart texnologiyalar çərçivəsində ağıllı şəbəkə (smart grid), smart invertorların reaktiv güc və gərginlik dəstəyi funksiyaları, ağıllı sayğaclar, SCADA və tələbin idarə olunması araşdırılır.

22. 22.
    Bərpa olunan enerji layihələrinin texniki-iqtisadi qiymətləndirilməsi: LCOE hesablamaları.Lecture

    Səviyyələndirilmiş enerji dəyərinin (lcoe) hesablanması metodologiyası və onun investisiya qərarlarına təsiri öyrənilir.

23. 23.
    Ekoloji təsirin qiymətləndirilməsi (eia) və torpaq istifadəsi məsələləri. hibrid enerji sistemlərinin layihələndirilməsi: çox mənbəli konfiqurasiyalar (smart texnologiyalar)Lecture

    Bərpa olunan enerji layihələrinin ətraf mühitə təsirinin qiymətləndirilmə metodologiyası, torpaq istifadəsi və tənzimləyici tələblər nəzərdən keçirilir.

24. 24.
    Günəş resursunun qiymətləndirilməsi və PV stansiyasının enerji istehsalının hesablanmasıSeminar

    Günəş atlasları və peyk məlumat bazalarından istifadə etməklə verilmiş ərazi üçün radiasiya məlumatları əldə edilir, əyilmə bucağı nəzərə alınır və PV generatorun illik enerji istehsalı hesablanır.

25. 25.
    Pv generatorun sıra-paralel konfiqurasiyasının və invertorun seçilməsinin hesablanmasıSeminar

    Modul parametrləri əsasında sıra və paralel qolların sayı, gərginlik və cərəyan hədləri nəzərə alınaraq PV generatorun konfiqurasiyası müəyyən edilir və uyğun invertor seçilir.

26. 26.
    Avtonom PV sisteminin akkumulyator tutumunun və komponentlərinin hesablanmasıSeminar

    Verilmiş yük profili üçün gündəlik enerji tələbatı, avtonomluq müddəti, boşalma dərinliyi nəzərə alınaraq akkumulyator tutumu, PV generator gücü və nəzarətçi parametrləri hesablanır.

27. 27.
    Külək resursunun vaybull paylanması ilə təhlili və külək turbininin illik enerji istehsalının hesablanmasıSeminar

    Külək sürəti məlumatları əsasında vaybull parametrləri təyin edilir, güc sıxlığı və turbinin güc əyrisi vasitəsilə illik enerji istehsalı və kapasitet əmsalı hesablanır.

28. 28.
    Kiçik hidroenerji qurğusunun gücünün hesablanması və turbinin seçilməsiSeminar

    Axın sərfi və təzyiq başlığı məlumatları əsasında hidroqurğunun gücü və illik enerji istehsalı hesablanır, xüsusi sürət əsasında turbin tipi seçilir.

29. 29.
    Biokütlə və geotermal qurğuların texniki hesablanmasıSeminar

    Biokütlə qurğusu üçün xammal tələbatı və material balansı, geotermal sistem üçün istilik mübadiləsi və enerji çıxışı üzrə praktiki məsələlər həll edilir.

30. 30.
    Layihənin texniki-iqtisadi və maliyyə göstəricilərinin hesablanması: lcoe, npv, IRRSeminar

    Konkret bərpa olunan enerji layihəsi üçün investisiya və istismar xərcləri əsasında lcoe, npv, IRR və geri qaytarma müddəti hesablanır, həssaslıq təhlili aparılır.

31. 31.
    Hibrid mikroşəbəkənin ölçülərinin hesablanması və smart idarəetmə strategiyasının tərtibi (smart texnologiyalar)Seminar

    Günəş-külək-batareya hibrid mikroşəbəkəsi üçün yük və resurs məlumatları əsasında komponentlərin ölçüləri hesablanır, smart idarəetmə (ems) qaydaları — batareyanın doldurulma/boşalma prioriteti, yükün idarə olunması, proqnoza əsaslanan paylanma — müəyyən edilir.

32. 32.
    Pvsyst proqramında şəbəkəyə qoşulmuş PV stansiyasının simulyasiyasıLaboratory

    Pvsyst proqramında meteoroloji məlumatlar, modul və invertor parametrləri daxil edilməklə şəbəkəyə qoşulmuş PV stansiyasının modeli qurulur, enerji istehsalı və itkilər simulyasiya edilir.

33. 33.
    Pv modulun i-v xarakteristikasının və MPPT alqoritminin matlab/simulink-də modelləşdirilməsiLaboratory

    Matlab/simulink mühitində PV modulun modeli yaradılır, radiasiya və temperaturun i-v və p-v xarakteristikalarına təsiri tədqiq edilir, MPPT alqoritminin iş prinsipi simulyasiya olunur.

34. 34.
    Külək turbininin güc əyrisinin və enerji istehsalının simulyasiyasıLaboratory

    Külək turbininin güc əyrisi əsasında müxtəlif külək sürətlərində turbinin gücü modelləşdirilir, illik enerji istehsalı və kapasitet əmsalı hesablanır.

35. 35.
    Homer proqramında hibrid günəş-külək-batareya sisteminin optimallaşdırılmasıLaboratory

    Homer proqramında yük profili və resurs məlumatları daxil edilərək hibrid sistemin müxtəlif konfiqurasiyaları simulyasiya edilir, texniki-iqtisadi göstəricilərə görə optimal variant seçilir.

36. 36.
    Smart mikroşəbəkənin enerji idarəetmə alqoritminin matlab/simulink-də simulyasiyası (smart texnologiyalar)Laboratory

    Günəş, batareya və yükdən ibarət mikroşəbəkənin simulink modeli qurulur, qaydalara əsaslanan enerji idarəetmə (ems) alqoritmi tətbiq edilir, batareyanın doldurulma səviyyəsi və güc balansı real vaxt monitorinqi məntiqi ilə izlənilir.

37. 37.
    Günəş elektrik stansiyasının tam layihələndirilməsiIndependent work

    Seçilmiş ərazi üçün günəş resursunun qiymətləndirilməsi, PV stansiyasının komponentlərinin seçilməsi, ölçülərinin hesablanması, simulyasiyası və texniki-iqtisadi göstəricilərinin təhlili aparılır. nəticələr PPT təqdimat şəklində hazırlanır.

38. 38.
    Hibrid günəş-külək-batareya mikroşəbəkə sisteminin layihələndirilməsiIndependent work

    Hibrid mikroşəbəkənin komponentlərinin ölçüləri hesablanır, smart idarəetmə (ems) və monitorinq elementləri nəzərə alınaraq sistemin işləmə strategiyası və texniki-iqtisadi göstəriciləri təhlil edilir.

39. 39.
    Kiçik hidroelektrik stansiyasının layihələndirilməsiIndependent work

    Seçilmiş çay və ya kanal üçün hidroloji məlumatlar əsasında stansiyanın gücü hesablanır, turbin və generator seçilir, əsas qurğular layihələndirilir və iqtisadi göstəricilər qiymətləndirilir.

40. 40.
    Küləkelektrik stansiyasının layihələndirilməsiIndependent work

    Seçilmiş ərazinin külək resursu qiymətləndirilir, turbin seçilir, yerləşdirmə və park effekti nəzərə alınaraq illik enerji istehsalı hesablanır, layihənin iqtisadi göstəriciləri təhlil edilir.

41. 41.
    Geotermal elektrik stansiyasının layihələndirilməsiIndependent work

    Geotermal resursun xarakteristikaları əsasında stansiyanın dövrəsi seçilir, quyu və istilik mübadiləsi hesablamaları aparılır, effektivlik və ekoloji aspektlər qiymətləndirilir.

42. 42.
    Dalğa elektrik stansiyasının konstruksiyası. dalğa çeviricilərinin dizayn növlərinin təhliliIndependent work

    Dalğa çeviricilərinin dizayn növləri (uducu, rəqs edən su sütunu, aşma tipli və s.), konstruktiv elementlər və enerji çıxış sistemləri təhlil edilir.

43. 43.
    Hibrid enerji sistemlərinin layihələndirilməsi: çox mənbəli konfiqurasiyalar (smart texnologiyalar)Independent work

    Günəş-külək-dizel-batareya hibrid sistemlərinin optimal ölçülərinin müəyyənləşdirilməsi öyrənilir. smart texnologiyalar çərçivəsində mikroşəbəkələrin ağıllı idarə olunması, süni intellekt əsaslı yük və istehsal proqnozlaşdırması və optimal enerji paylanması strategiyaları araşdırılır.

44. 44.
    Enerji layihələndirilməsinin ümumi metodologiyası və layihə həyat dövrüIndependent work

    Konseptual layihələndirmədən istismara qədər layihə mərhələləri, texniki-iqtisadi əsaslandırma prinsipləri, ilkin şərtlərin müəyyən edilməsi və layihə dizaynının qurulması öyrənilir.

45. 45.
    Külək turbinlərinin növləri və əsas texniki parametrləriIndependent work

    Üfüqi və şaquli ox turbinlər, turbinin əsas konstruktiv elementləri, güc əyrisi və kapasitet əmsalı anlayışları öyrənilir.

46. 46.
    Kiçik və mikro hidroenerji qurğularının layihələndirilmə prinsipləriIndependent work

    Axın sərfi, təzyiq başlığı (head), turbin seçimi və güc hesablamaları öyrənilir.

1. 1. v.h. həsənov, m.m. bəşirov, a.n. şahverdiyev, a.q. hüseynov. bərpa olunan enerji qurğuları nəzəriyyəsindən laboratoriya praktikumu. dərs vəsaiti, bakı 2010, -134s.\ 2. m.m. bəşirov, v.h. həsənov. bərpa olunan enerji mənbələri və qurğuları.dərs vəsaiti, bakı, 2011, -142 s. 3. k.m. abdullayev, lətifov y.i̇., g.k. abdullayeva. enerji ehtiyatları, elektrik enerjisi istehsalı və ətraf mühit, 1-ci cild. bakı, zaman-3, 2005, 448s. 4. IEA (2021). net zero by 2050: a roadmap for the global energy sector. international energy agency, paris. 5. IPCC (2022). climate change 2022: mitigation of climate change. contribution of working group III to the sixth assessment report of the ipcc. cambridge university press, cambridge, UK və new york, usa. 6. IRENA (2023). world energy transitions outlook 2023: 1.5°c pathway. international renewable energy agency, abu dhabi 7. IEA (2023). electricity grids and secure energy transitions: enhancing the foundations of resilient, sustainable and affordable power systems. international energy agency, paris. 8. ren21 (2024). renewables 2024 global status report. ren21 secretariat, paris.