Renewable energy technologies and integration issuesSyllabus

Subject code

MM-0506

Credits

6

Student workload

180

Semester

Spring semester

Academic year

—

Subject type

Mandatory

Form of education

Full-time

Language of instruction

Azerbaijani

In-class hours

a) 30 saat mühazirə; b) 15 saat məşğələ

Out-of-class hours

a) 60 saat sərbəst iş; b) 75 saat məsləhət

-

• lecture
• interactive discussion
• seminar
• presentations

1. 1

   CLO 1: - ftn1: günəş, külək, hidro, biokütlə, geotermal və dəniz enerjisi texnologiyalarının iş prinsiplərini izah edir;

2. 2

   CLO 2: - ftn2: bərpa olunan enerji qurğularının enerji istehsalını və texniki-iqtisadi göstəricilərini hesablayır;

3. 3

   CLO 3: - ftn3: bərpa olunan enerji mənbələrinin elektrik şəbəkəsinə inteqrasiyası ilə bağlı texniki problemləri təhlil edir;

4. 4

   CLO 4: - ftn4: enerji saxlama, ağıllı şəbəkə və hibrid sistem həllərini müqayisə edərək qiymətləndirir;

5. 5

   CLO 5: - ftn5: komanda şəklində bərpa olunan enerji layihəsi hazırlayır və təqdim edir.

1. 1.
   Bərpa olunan enerji mənbələrinə giriş. dünyada və azərbaycanda enerji balansıLecture

   Bərpa olunan və ənənəvi enerji mənbələrinin təsnifatı, dünya və azərbaycanın enerji balansının strukturu, bərpa olunan enerjinin inkişaf tendensiyaları, enerji keçidi və iqlim hədəfləri nəzərdən keçirilir.

2. 2.
   Günəş enerjisi: resurs və fotovoltaik elementlərin iş prinsipiLecture

   Günəş radiasiyası, birbaşa və difuz şüalanma, günəş resursunun qiymətləndirilməsi, yarımkeçirici p-n keçidi əsasında fotoelektrik effekt, PV elementinin volt-amper xarakteristikası, temperatur və şüalanmanın fi̇ə-yə təsiri araşdırılır.

3. 3.
   Fotovoltaik sistemlərin növləri (şəbəkəyə qoşulan, avtonom) və layihələndirilməsiLecture

   Şəbəkəyə qoşulan, avtonom və hibrid PV sistemlərinin strukturu, modul, invertor, nəzarətçi və akkumulyatorların seçilməsi, panellərin meyl bucağı və yerləşdirilməsi, sistem itkiləri, gücün və illik enerji istehsalının hesablanması öyrənilir.

4. 4.
   Günəş istilik texnologiyaları və konsentrasiyalı günəş elektrik stansiyalarıLecture

   Yastı və vakuum borulu günəş kollektorları, günəş istilik təchizatı sistemləri, parabolik novlu, günəş qülləli və frenel konsentratorlu CSP stansiyaları, istilik saxlama və CSP ilə PV texnologiyalarının müqayisəsi nəzərdən keçirilir.

5. 5.
   Külək enerjisi: külək resursu, turbin növləri və aerodinamika əsaslarıLecture

   Külək sürətinin hündürlüyə görə dəyişməsi, veybull paylanması və külək gülü, üfüqi və şaquli oxlu külək turbinləri, betz həddi, qanad profilinin aerodinamikası və güc əmsalı araşdırılır.

6. 6.
   Külək elektrik stansiyalarının güc xarakteristikası və enerji istehsalının hesablanmasıLecture

   Külək turbininin güc əyrisi (işə düşmə, nominal və dayanma sürətləri), veybull paylanması əsasında illik enerji istehsalının, tutum əmsalının və kölgələnmə itkilərinin hesablanması, külək parkının yerləşdirilməsi öyrənilir.

7. 7.
   Hidroenerji və dəniz enerjisi (dalğa, qabarma-çəkilmə) texnologiyalarıLecture

   Axar və su anbarlı hes-lərin iş prinsipi, hidroturbin növləri və HES gücünün hesablanması, kiçik hes-lər, dalğa enerjisi, qabarma-çəkilmə və okean istilik çevrilməsi texnologiyaları nəzərdən keçirilir.

8. 8.
   Biokütlə, biogaz və geotermal enerji texnologiyaları. i kolloqiumLecture

   Biokütlənin yandırılması, qazlaşdırılması və pirolizi, anaerob fermentasiya və biogaz qurğuları, geotermal resursların təsnifatı, quru buxar, flaş və binar dövrlü geotermal stansiyalar, geotermal istilik nasosları öyrənilir. i kolloqium keçirilir.

9. 9.
   Texniki-iqtisadi göstəricilər: tutum əmsalı, lcoe, geri ödəmə müddətiLecture

   Quraşdırılmış güc, tutum əmsalı, kapital və istismar xərcləri, enerjinin gətirilmiş dəyəri (lcoe), sadə və diskontlaşdırılmış geri ödəmə müddəti, xalis cari dəyər (npv), daxili gəlirlilik norması (irr) və həssaslıq təhlili araşdırılır.

10. 10.
    Şəbəkəyə inteqrasiyanın əsasları: dəyişkənlik, qeyri-müəyyənlik, şəbəkə kodlarıLecture

    Bərpa olunan enerji istehsalının dəyişkənliyi və qeyri-müəyyənliyi, paylanmış generasiya, nüfuz səviyyəsi, ehtiyat güc tələbi, şəbəkəyə qoşulma qaydaları (şəbəkə kodları), əks güc axını və güc keyfiyyəti problemləri nəzərdən keçirilir.

11. 11.
    Güc elektronikası çeviriciləri, şəbəkə ilə sinxronizasiya, gərginlik və tezliyin tənzimlənməsiLecture

    Dc/dc və dc/ac çeviricilər, MPPT alqoritmləri, invertorların şəbəkə ilə sinxronizasiyası (pll), aktiv və reaktiv gücün idarə olunması, gərginlik və tezliyin tənzimlənməsi, şəbəkəni izləyən və şəbəkəni formalaşdıran invertorlar araşdırılır.

12. 12.
    Enerji saxlama sistemləri: batareya, nasos-saxlama, hidrogenLecture

    Lityum-ion və axın batareyaları, nasos-saxlama stansiyaları, hidrogen texnologiyaları, enerji və güc sıxlığı, səmərəlilik, ömür, saxlama sistemlərinin tezliyin tənzimlənməsi və pik yükün azaldılmasında tətbiqi nəzərdən keçirilir.

13. 13.
    Ağıllı şəbəkələr, mikroşəbəkələr və virtual elektrik stansiyalarıLecture

    Ağıllı şəbəkənin strukturu, ağıllı sayğaclar (ami), SCADA və rəqəmsal idarəetmə, tələbin idarə olunması, mikroşəbəkələrin adalı və şəbəkəyə qoşulu rejimləri, paylanmış enerji ehtiyatlarının virtual elektrik stansiyasında birləşdirilməsi öyrənilir.

14. 14.
    Hibrid sistemlər, istehsalın proqnozlaşdırılması və yüksək payla bərpa olunan enerjili şəbəkələrin idarə olunması. II kolloqiumLecture

    Günəş–külək–batareya və digər hibrid sistemlərin konfiqurasiyası, istehsalın proqnozlaşdırılması üsulları (fiziki, statistik, süni intellekt), şəbəkə inersiyasının azalması, balanslaşdırma və ehtiyat məsələləri araşdırılır. II kolloqium keçirilir.

15. 15.
    Azərbaycanda bərpa olunan enerji layihələri, qanunvericilik və ətraf mühitə təsir. layihə təqdimatlarıLecture

    Azərbaycanda həyata keçirilən günəş, külək və hidroenerji layihələri, “elektrik enerjisinin istehsalında bərpa olunan enerji mənbələrindən istifadə haqqında” qanun, ətraf mühitə təsirin qiymətləndirilməsi və karbon emissiyalarının azaldılması nəzərdən keçirilir. komanda layihələrinin təqdimatı keçirilir.

16. 16.
    Fotovoltaik sistemin enerji istehsalının hesablanmasıSeminar

    Müxtəlif günəş radiasiyası və temperatur şəraiti üçün PV modulun çıxış gücünün, sistemin gücünün, itkilərin və illik enerji istehsalının hesablanması üzrə məsələlər həll edilir.

17. 17.
    Külək turbininin güc xarakteristikasının və illik enerji istehsalının hesablanmasıSeminar

    Külək sürəti məlumatları əsasında veybull paylanması parametrləri müəyyən edilir, turbinin güc əyrisinə görə illik enerji istehsalı və tutum əmsalı hesablanır.

18. 18.
    Texniki-iqtisadi göstəricilərin hesablanması: tutum əmsalı, LCOE və geri ödəmə müddətiSeminar

    Günəş və ya külək elektrik stansiyası üçün kapital və istismar xərcləri əsasında lcoe, npv, geri ödəmə müddəti hesablanır, layihə variantları iqtisadi baxımdan müqayisə edilir.

19. 19.
    Şəbəkəyə inteqrasiyanın təhlili: gərginlik və tezliyin tənzimlənməsiSeminar

    Bərpa olunan enerji mənbəyinin şəbəkəyə qoşulma nöqtəsində gərginlik dəyişməsi, aktiv və reaktiv güc axını, tezlik tənzimlənməsi və şəbəkə kodlarının tələbləri sadə şəbəkə modeli əsasında təhlil edilir.

20. 20.
    Enerji saxlama sisteminin ölçüləndirilməsi və hibrid sistem variantlarının müqayisəsiSeminar

    Hibrid günəş-külək sistemi üçün batareya tutumunun və gücünün seçilməsi, saxlama sisteminin yük əyrisinin hamarlanmasında rolu hesablanır, müxtəlif hibrid sistem variantları müqayisə edilir.

21. 21.
    Azərbaycanda seçilmiş ərazi üçün 1 mvt gücündə günəş və ya külək elektrik stansiyasının texniki-iqtisadi əsaslandırılması və şəbəkəyə qoşulma təhliliIndependent work

    Tələbə seçilmiş ərazinin resurs məlumatları əsasında 1 mvt-lıq stansiyanın enerji istehsalını və iqtisadi göstəricilərini hesablayır, şəbəkəyə qoşulma təhlilini aparır, PPT təqdimat hazırlayır.

22. 22.
    Günəş fotovoltaik sistemlərinin elektrik şəbəkəsinə inteqrasiyası və güc keyfiyyətinə təsiriIndependent work

    Tələbə PV sistemlərinin şəbəkəyə qoşulması zamanı gərginlik dəyişməsi, harmonikalar və əks güc axını problemlərini ədəbiyyat əsasında araşdırır, PPT təqdimat hazırlayır.

23. 23.
    Külək elektrik stansiyalarının enerji sisteminə inteqrasiyası: texniki problemlər və həll üsullarıLecture

    Tələbə külək elektrik stansiyalarının şəbəkəyə qoşulması zamanı yaranan texniki problemləri (dəyişkənlik, tezlik və gərginlik tənzimlənməsi, şəbəkə kodları) və onların həll üsullarını araşdırır, PPT təqdimat hazırlayır.

24. 24.
    Bərpa olunan enerji mənbələrinin inteqrasiyasında enerji saxlama sistemlərinin rolu və tətbiq perspektivləriIndependent work

    Tələbə müxtəlif saxlama texnologiyalarının (batareya, nasos-saxlama, hidrogen) texniki-iqtisadi göstəricilərini və inteqrasiyadakı rolunu araşdırır, PPT təqdimat hazırlayır.

25. 25.
    Hibrid günəş-külək enerji sistemlərinin layihələndirilməsi və optimal idarə olunmasıIndependent work

    Tələbə hibrid günəş-külək sisteminin komponentlərinin seçilməsi, enerji balansı və idarəetmə strategiyası məsələlərini araşdırır, hesablama aparır və PPT təqdimat hazırlayır.

26. 26.
    Bərpa olunan enerji mənbələrinin enerji sistemində gərginlik və tezlik sabitliyinə təsiriIndependent work

    Tələbə bərpa olunan mənbələrin payının artması ilə sistem inersiyasının, gərginlik və tezlik sabitliyinin dəyişməsini araşdırır, PPT təqdimat hazırlayır.

27. 27.
    Ağıllı şəbəkələrdə (smart grid) bərpa olunan enerji mənbələrinin inteqrasiyası və rəqəmsal idarəetmə texnologiyalarıIndependent work

    Tələbə ağıllı şəbəkə texnologiyalarının (ami, scada, tələbin idarəsi, rəqəmsal idarəetmə) bərpa olunan mənbələrin inteqrasiyasındakı rolunu araşdırır, PPT təqdimat hazırlayır.

28. 28.
    Bərpa olunan enerji mənbələrinin inteqrasiyasında enerji istehsalının proqnozlaşdırılması və süni intellekt üsullarının tətbiqiIndependent work

    Tələbə günəş və külək istehsalının proqnozlaşdırılması üsullarını, süni intellekt və maşın öyrənməsi alqoritmlərinin tətbiqini araşdırır, PPT təqdimat hazırlayır.

29. 29.
    Elektrik nəqliyyatının bərpa olunan enerji sistemləri ilə inteqrasiyası: vehicle-to-grid (v2g) texnologiyasıIndependent work

    Tələbə elektrik nəqliyyatının şəbəkəyə təsirini, v2g texnologiyasının iş prinsipini və bərpa olunan enerji ilə inteqrasiya imkanlarını araşdırır, PPT təqdimat hazırlayır.

30. 30.
    Azərbaycanın enerji sistemində bərpa olunan enerji mənbələrinin inteqrasiyası: mövcud vəziyyət, texniki imkanlar və inkişaf perspektivləriIndependent work

    Tələbə azərbaycan enerji sistemində bərpa olunan mənbələrin mövcud payını, şəbəkə imkanlarını və inkişaf perspektivlərini rəsmi məlumatlar əsasında təhlil edir, PPT təqdimat hazırlayır.

1. 1. twidell j., weir t. renewable energy resources. 3rd ed. london: routledge, 2015.
2. 2. boyle g. (ed.). renewable energy: power for a sustainable future. 3rd ed. oxford: oxford university press, 2012.
3. 3. masters g.m. renewable and efficient electric power systems. 2nd ed. hoboken: wiley, 2013.
4. 4. teodorescu r., liserre m., rodríguez p. grid converters for photovoltaic and wind power systems. chichester: wiley-ieee press, 2011.
5. 5. ackermann t. (ed.). wind power in power systems. 2nd ed. chichester: wiley, 2012.
6. 6. kroposki b. et al. achieving a 100% renewable grid: operating electric power systems with extremely high levels of variable renewable energy // IEEE power and energy magazine, 2017, vol. 15, no. 2, pp. 61-73.
7. 7. azərbaycan respublikasının “elektrik enerjisinin istehsalında bərpa olunan enerji mənbələrindən istifadə haqqında” qanunu, 2021.
8. 8. elektron resurslar: IRENA (www.irena.org), IEA (www.iea.org), NREL (www.nrel.gov) — hesabat və məlumat bazaları.