Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

                neve:                                   Dr. Veszprémi Károly

                beosztása:                           egyetemi tanár

                elérhetősége:                      veszpremi.karoly@vet.bme.hu  

A BME-ről kikerülő mérnökök felkészítése a villamosenergia tárolásának problémájára, és a jelenlegi technológia mellett lehetséges megoldások bemutatása. A mobil és statikus energiatárolás követelményeinek bemutatása, alkalmazási példák, és az energiatárolástól várható haszon ismertetése. Alapszintű tervezési és méretezési eljárások átadása. Az energiatárolás feladatai, különböző módjai. A tárolók specifikációjához szükséges fizikai paraméterek. Villamos energiatárolás, mágneses energiatárolás, mechanikus energiatárolás, kémiai energiatárolás jellemzői, sajátosságai. A különböző energiatárolási módok gyakorlati megjelenési formái (szuperkapacitások, szupravezetős tekercsek, lendkerekes energiatárolók, szivattyús tározók, akkumulátorok), jósági paramétereik, alkalmazási területeik. A villamos-energia minőségének javítása energiatárolók hálózatba iktatásával. A mobil energiatárolás követelményei (villamos és hibrid járművek számára). Az energiatárolás környezetvédelmi szempontjai, a megújuló energiaforrások terjedésének hatásai és az energiatárolás szükségessége.

A tantárgy sikeres teljesítésével elsajátítható kompetenciák

A.      Tudás

1.       ismeri az energiatárolás szükségességét, alkalmazásának előnyeit, energiatárolókkal szemben támasztott követelményeket, az ezeket leíró általános paramétereket, összehasonlítási szempontokat,

2.       ismeri a villamos energia tárolás közvetlen és közvetett módjait, a tároló rendszerek általános felépítését, energia‑átalakítókat, hatásfokokat,

3.       ismeri a szivattyús víztározók működését, a telepítés feltételeit, elérhető műszaki paramétereket, környezeti hatásokat,

4.       ismer néhány üzemelő szivattyús víztározó rendszert, magyarországi helyzetét,

5.       ismeri a sűrített levegős tározók működését, felépítését,

6.       ismeri az elektrokémiai energiatárolók sajátosságait, környezeti hatásait, az energiasűrűség és a teljesítménysűrűség kapcsolatát, az áramlásos akkumulátorok fajtáit, működésüket,

7.       ismeri a statikus akkumlátortelepek akkumulátorait, (savas ólomakkumulátorok, NiCd akkumulátorok, NaS akkumulátorok),

8.       ismeri a mobil akkumulátoros energiatárolást, a villamos járművek akkumulátorait (NiMH, NaNiCl és Li akkumulátorok. Savas ólom akkumulátorok felhasználása a járművekben. Szuperkondenzátorok),

9.       ismeri a szupravezetőket és az energiatárolást (a II. típusú szupravezetők különleges anyagi tulajdonságai, és ezek felhasználása az energiatárolásban),

10.    ismeri a lendkerekes energiatárolást (különféle alkalmazási területek, és az ezek által meghatározott különleges követelmények a rendszerre, elsősorban a veszteségekre vonatkozóan. A lendkerék méretezés mechanikai alapjai, elérhető energiasűrűség értékek különféle anyagokkal, a lendkerék alakjának megválasztása. Izotrop és anizotrop anyagú lendkerekek),

11.    ismert a Lendkerekes energiatároló, mint rendszer, az egyes komponensek (lendkerék, motor/generátor, vákuumrendszer, hűtőrendszer, csapágyak, elektronika) szerepe és jellemzői. Lendkerekes energiatárolás aktív és passzív csapágyakkal. Rendszerszinten elérhető fajlagos paraméterek,

12.    ismeri a szupravezetős mágneses energiatárolást, az energiatároló felépítését, a méretezés mechanikai korlátait,

13.    ismeri a hőtárolókat, a hőtárolást a napenergia felhasználáshoz kapcsolódóan (sós tavak, fókuszálás tükrökkel), hőtárolást fagyasztott anyagban.

14.    ismeri a tárolók hálózati visszahatását és az ehhez szükséges elméleteket

B.       Képesség

1.       képes a villamosenergia tároló-rendszerek alapszintű méretezésére

2.       képes a tárolók specifikációjához szükséges fizikai paraméterek megadására

3.       képes az energiatárolás hálózati hatásainak vizsgálatára

4.       informatikai ismereteinek birtokában képes összetett, nagy számításigényű feladatok megoldására,

5.       képes gondolatait rendezett formában szóban és írásban kifejezni.

C.      Attitűd

1.       együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgató társaival,

2.       folyamatos ismeretszerzéssel bővíti tudását,

3.       nyitott az információtechnológiai eszközök használatára,

4.       törekszik a villamosenergia tárolás problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára,

5.       törekszik a pontos és hibamentes feladatmegoldásra,

6.       törekszik az komplex energetikai technológiákhoz kapcsolódó fizikai folyamatok elméleti hátterének megismerésére

D.      Önállóság és felelősség

1.       önállóan végzi a villamos energetikai feladatok és problémák végiggondolását és adott források alapján történő megoldását,

2.       nyitottan fogadja a megalapozott kritikai észrevételeket,

3.       egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában,

4.       gondolkozásában a rendszerelvű megközelítést alkalmazza.

Előadások, számítási gyakorlatok, kommunikáció írásban és szóban, IT eszközök és technikák használata, önállóan készített feladat.

Erős előkövetelmény

Elektrotechnika (BMEVIVEA009)

Villamosenergia-rendszerek (BMEVIVEA011)

Gyenge előkövetelmény

Kizáró feltételek

(nem vehető fel a tantárgy, ha korábban teljesítette az alábbi tantárgyak vagy tantárgycsoportok bármelyikét)

                Energiatárolók [BMEVIVEA063]

1)       A házi feladat – szabályzatban meghatározott díj megfizetése mellett – késedelmesen a pótlási időszak utolsó napján 16:00 óráig adható be vagy elektronikus formában 23:59-ig küldhető meg.

2)       A beadott és elfogadott házi feladat a 2) pontban megadott határidőig és módon díjmentesen javítható.

3)       Az aktív részvétel – jellegéből adódóan – nem pótolható, nem javítható, továbbá más módon nem kiválható vagy helyettesíthető.

4)       Az egy összegző tanulmányi teljesítményértékelés összevont formában a pótlási időszakban – első alkalommal – díjmentesen pótolható vagy javítható. Javítás esetén a korábbi és az új eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet vesszük figyelembe.

5)       Amennyiben az 5) pont szerinti pótlással sem tud a hallgató elégtelentől különböző érdemjegyet szerezni, úgy – szabályzatban meghatározott díj megfizetése mellett – második alkalommal, összevont formában ismételt kísérletet a sikertelen első pótlás javítására.

a)       Tankönyvek

1.       Richard Baxter:Energy Storage, 2005 ISBN-13: 978-1593700270

2.       A. Ter-Gazarian: Energy storage for Power Systems, 1994 ISBN-13: 978-0863412646

3.       G. Genta: Kinetic Energy Storage, 1985 ISBN-13: 978-0408013963

b)       Jegyzetek

c)       Letölthető anyagok