Analiza korištenja integrirane fotonaponske elektrane na krovu obiteljske kuće uz mogućnost korištenja baterijskog spremnika energije

undergraduate thesis

• Title (english): The analysis of roof-integrated PV plant with the possible usage of battery energy storage system
• Author: Daniel Đurić
• Mentor: Goran Krajačić (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2023-03-01, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering

Abstract

U ovom radu u prvom dijelu su opisani planovi i ciljevi Europske unije za smanjenje štetnih emisija CO2 i sprečavanje klimatskih promjena. Prikazano je trenutno stanje proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora u Europskoj uniji i Hrvatskoj. Posebno je iznesen napredak primjene solarne energije u Europskoj uniji dok je za Hrvatsku prikazan njen solarni potencijal. Napravljen je pregled poticanja obnovljivih izvora energije kojim bi se i građani uključili u energetsku tranziciju. Predstavljeni su modeli otkupa električne energije definirani Zakonom o obnovljivim izvorima energije i visokoučinkovitoj kogeneraciji te modeli naplate koji se trenutno primjenjuju. Nadalje, pojašnjen je princip pretvorbe sunčevog zračenja u električnu energiju u fotonaponskoj ćeliji te je prikazana građa solarnog panela. Razmotrene su sve mogućnosti pohrane energije te je definirano koje od njih su primjenjive na kućanstvo i u kojem obliku. Napravljena je analiza korištenja integrirane fotonaponske elektrane uz primjenu baterijskog spremnika energije za kućanstvo prije i nakon optimizacije za različite tarifne modele. Optimizacijom je ustanovljeno da baterija trenutno nije isplativa za promatrani model. Optimalna snaga fotonaponske elektrane iznosi 3,35 kW. Rezultati analize prikazani su dijagramima u kojima se uočavaju proizvodnja električne energije i profiti nakon realiziranog projekta. Pomoću neto sadašnje vrijednosti i unutarnje stope povrata predstavljeni su ekonomski i financijski tokovi novca, te je na osnovu njih dokazana isplativost projekta. Povećanjem cijene električne energije isplativost se povećava dok se povećanjem investicijskih troškova isplativost smanjuje što je prikazano analizom osjetljivosti.

Abstract (english)

This paper describes the plans and goals of the European Union for reducing harmful CO2 emissions and preventing climate change. The current state of electricity production from renewable sources in the European Union and Croatia is presented. In particular, the progress of the application of solar energy in the European Union was shown, while its solar potential was presented for Croatia. An overview of encouraging renewable energy sources was made, which would also involve citizens in the energy transition. The electricity purchase models defined by the Law on Renewable Energy Sources and High-Efficiency Cogeneration and the billing models are presented. Furthermore, the principle of converting solar radiation into electricity in a photovoltaic cell is explained, and the structure of the solar panel is presented. All energy storage options were considered, and it was determined which of them were applicable to the household and in what form. Optimization found that the battery is not currently profitable to observe in the model. A photovoltaic power plant's optimal power is 3,35 kW. The results of the analysis are shown in diagrams in which electricity production and profits are observed after the project is implemented. With the net current value and internal return rate, economic and financial flows of money were presented, and a project's cost-effectiveness was proven on the basis of them. By increasing the price of electricity, the cost-effectiveness increases as the increase in investment costs decreases, which is shown in the analysis of sensitivity.

• Keywords: obnovljivi izvori energije; fotonaponski sustav; Europska unija; energetska tranzicija
• Keywords (english): renewable energy sources; photovoltaic system; European Union; energy transition
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:406207
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2023-02-28 14:06:18