Original title: Studie proveditelnosti přečerpávací vodní elektrárny v konkrétní lokalitě
Translated title: Feasibility study pumped storage hydropower plant in a particular locality
Authors: Vaněk, Michal ; Štigler, Jaroslav (referee) ; Hudec, Martin (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2023
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Akumulace elektrické energie představuje jednu z oblastí, kterou je třeba rozvinout pro integraci větších instalovaných výkonů větrných a fotovoltaických elektráren do elektrizačních soustav. Přečerpávací vodní elektrárna ještě stále vyniká nad ostatními technologiemi z hlediska dosažitelné kapacity. Jednu z překážek pro další rozvoj těchto uložišť v Evropě však tvoří nedostupnost vhodných lokalit zejména z důvodu ochrany životního prostředí. Je tedy užitečné věnovat pozornost i na první pohled méně vhodným lokalitám. Tím se zabývá i tato práce v podobě projekční studie PVE na místě bývalého povrchového grafitového dolu. V rámci této studie jsou provedeny základní výpočty výkonů, výběr vhodného strojního uspořádání a nastínění problematiky rentability PVE v rámci elektrizační soustavy. Na základě poskytnutých podkladů o lokalitě a dostupných podkladů modelového výzkumu Francisových reverzních turbín se dospělo ke dvěma výkonovým variantám menší PVE. V obou případech se jedná o dvoustrojové uspořádání s výkony pohybujícími se v nízkých desítkách megawattů. Na lokalitě však dochází k velké změně spádu, která se pak značně promítá i do změny výkonu. Co se generování zisku týče, pokrytí provozních a investičních nákladů pouze z účasti na denním trhu s elektřinou je velmi nejisté. Bylo by však vhodné navázat na tuto práci ekonomickou analýzou s vyčíslením investičních nákladů. Další směr, jehož podrobnější zpracování je rovněž žádoucí, představuje stavební řešení nádrží. Electric energy storage represents an area, which needs to be further developed in order to accommodate more installed capacity of wind and solar power plants in the electric grids. Pumped hydro energy storage still remains ahead of other storage technologies in terms of achievable storage capacity. However, environment protection which is one of the obstacles for further PHES development in Europe causes significant reduction of suitable sites. It is therefore useful to examine also those sites, which seem to be less favourable for PHES at the first glance. This thesis deals with a feasibility study of a PHES on place of a former graphite surface mine. The thesis includes computation of basic capacities, choice of a suitable machine arrangement and introduction into PHES feasibility issues in electric grids. Two possible solutions of a smaller PHES that differ in their capacities were suggested based on available materials about the site as well as on available materials from Francis pump turbine model research. In case of both solutions a binary machine set is used and the available capacities are in small tens of megawatts. However, there is a wide head variation at the site, which causes significant power variation. Concerning the feasibility of the PHES, it is very uncertain that the participation in the day-ahead electricity market, would provide enough revenue to cover operation and capital costs. A following economic analysis investigating the capital costs of this particular PHES would be beneficial, as well as more detailed design of the reservoirs.
Keywords: ancillary services; electricity market; energy storage; pumped hydro power plant; variable speed; akumulace; podpůrné služby; přečerpávací vodní elektrárna; regulace otáček; trh s elektřinou

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/213411

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-614781


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses