Стала та відновлювальна енергетика. Основи.

ПРО КУРС

Відновлювальна енергетика швидко розвивається в усьому світі й забезпечує глобально сталий розвиток та покращує екологію. Широкий спектр можливих альтернативних джерел видобутку енергії створює технічні та технологічні виклики перед інженерами для покращення ефективності, економічності та стабільності щодо її генерації, накопичення, розподілу та використання. Масштаби та темпи впровадження альтернативних джерел енергії формують запит на ширшу обізнаність спеціалістів.

Це ознайомчий курс, який розкриває слухачам весь спектр технічних викликів та перспектив розвитку сучасних технологій у галузі альтернативної та відновлювальної енергетики.

Матеріал курсу розроблений у творчій співпраці ГО «Об’єднання молодих науковців НТУ «ХПІ» разом з профільними викладачами Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» (Україна) та академічних експертів із технічних університетів США (Temple University, Berkeley National Laboratory, British-Columbia, Tulane University).

Для кожного окремого тематичного напрямку цього курсу провідний фахівець із американського університету поділився досвідом викладання та результатами досліджень.

Курс може бути корисним для студентів бакалавріату в галузі енергетичної інженерії і машинобудування або спеціальностей, дотичних до напрямку та як профорієнтаційний матеріал для охочих вступити в магістратуру. Рекомендуємо цей курс для викладачів ЗВО і закладів професійної-технічної освіти, а також спеціалістам галузі для підвищення кваліфікації. Курс може бути корисним школярам старших класів та їхнім батькам при виборі майбутньої професії.

ПРОГРАМА КУРСУ 

Модуль 1. Вступ до сталої та відновлювальної енергетики

1.1. Енергетика: ключові технології та виклики
1.2. Викопне паливо (природний газ, нафта, вугілля)
1.3. Парникові гази та зміна клімату

Перший модуль присвячений опису загальної картини, передумов та викликів, що формують актуальність розвитку альтернативної енергетики. Розглянуті економічні засади, екологічні передумови та перспективи розвитку галузі.

Модуль 2. Передові технології та методи генерації енергії

2.1. Енергія вітру
2.2. Гідроенергетика
2.3. Перетворення енергії біомаси

Другий модуль курсу присвячений вступу у фізико-хімічні та інженерні засади найбільш розповсюджених технологій генерації енергії з відновлювальних джерел. Слухачі отримують уявлення про фізику процесів отримання енергії з трьох різних природних джерел, про інженерні засади відповідних технічних рішень, оцінки їхньої ефективності та перспективи покращення і впровадження. 

Модуль 3. Геліо- та нанотехнології

3.1. Сучасні технології сонячного палива
3.2. Нанотехнології та енергетика
3.3. Фотовольтаїка та супутні матеріали

У цьому модулі розкриваються фізичні та хімічні підвалини процесів і явищ, що лежать в основі видобутку електроенергії з енергії сонця. Важлива увага приділяється останнім досягненням галузі фізичного матеріалознавства та нанотехнологій. При цьому, не зважаючи на складну наукову основу питань, матеріал поданий у доступному вигляді з акцентом на принципах та ідеях. 

Модуль 4. Інтеграція, акумуляція та розподіл енергетичних систем

4.1. Батареї та акумуляторні елементи
4.2. Актуальні технології накопичення електричної енергії
4.3. Інтеграція розподілених енергетичних ресурсів: виклики, економіка та перспективи

Окрему увагу в курсі приділено питанню проблем та викликів у галузі альтернативної енергетики  в напрямку накопичення, зберігання енергії та інтеграції розподілених джерел до єдиної системи. картини цей модуль сформує цілісну картину всього комплексу питань розвитку альтернативних джерел енергії, які часто розглядають окремо від питань генерації, що створює виклики та технічні труднощі. 

Модуль 5. Безпекові та економічні аспекти розвитку відновлювальної енергетики

5.1. Енергетика та військова справа
5.2. Економічні та технічні проблеми атомної енергетики
5.3. Сучасні методи оцінки інвестиційних проєктів відновлювальної енергетики

Останній модуль курсу розглядає дотичну тему до інженерних та технологічних питань альтернативної енергетики – економічні аспекти та питання енергетичного менеджменту. У модулі підсумовуються та резюмуються основні моменти щодо фактичного впровадження альтернативної енергетики в реальне життя, економічна ефективність та доцільність розповсюдження. Приділена увага двом специфічним питанням: атомній енергетиці та використанню енергетичних технологій для нецивільних умов.