PPVE (2183014) – Témata semestrálních prací 2023/2024

Vedoucího vybraného tématu kontaktujte mailem s dotazem na upřesnění zadání a zda je téma ještě volné. Pokud se na řešení tématu projektu s vedoucím dohodnete, sdělte tuto informaci sekretářce ústavu na adresu jana.novotna@fs.cvut.cz pro zaevidování – uveďte označení projektu, název tématu a jméno vedoucího.

2183014 PPVE – Pokrokové procesy využití energií
	Témata semestrálních prací za Ústav energetiky (Ú 12115)	student	vedoucí
1	Carbon capture – jak lze zachycovat CO2 ze spalovacích procesů: náplní je zpracování stručného přehledu a principů funkce technologií použitelných pro záchyt ze spalovacího procesu, s rozlišením na pre-combustion, post-combustion a oxy-combustion technologie.	Lukáš Ševčík	prof. Jan Hrdlička
2	Biomasa jako obnovitelný zdroj energie: cílem je zpracovat statistická data týkající se míry a způsobů využívání biomasy v ČR, a stručný přehled možných technologií a postupů, kterými lze biomasu energeticky využívat nebo transformovat na kapalná a plynná paliva.	Filip Ličman	prof. Jan Hrdlička
3	Energetické využití odpadu – tuhá alternativní paliva: náplní práce je průzkum aktuálně platné legislativy v ČR, týkající se nakládání s odpady a jejich možné přeměny na TAP (tuhá alternativní paliva), vyhledání statistických dat, a rešerše charakteristických vlastností TAP.	Jakub Smola	prof. Jan Hrdlička
4	Bezpečnost dodávek elektřiny v ČR v horizontu r. 2030 Cílem práce je zpracovat vybrané údaje v dokumentu MAF 2023 v kontextu Národního klimaticko-energetického plánu a webu Fakta o klimatu.	Richard Kašpar	Ing. Jakub Maščuch, Ph.D.
5	Projekty paroplynových zdrojů v ČR do roku 2030 Cílem práce je rešerše veřejně dostupných informací o připravovaných plynových a paroplynových zdrojích elektřiny v ČR do roku 2030.		Ing. Jakub Maščuch, Ph.D.
6	Energetická bilance Ukrajiny Cílem práce je rešerše bilance energetických zdrojů a spotřeb energií na Ukrajině, výstup poslouží jako podklad pro jednání s ministerstvy v ČR.		Ing. Jakub Maščuch, Ph.D.
7	Energetické využití čistírenských kalů – student vypracuje rešerši o současném stavu nakládání s čistírenskými kaly v ČR, možnostech jejich efektivního energetického využití a současném stavu energetického využití kalů ve světě. Dále bude práce obsahovat krátkou materiálovou a energetickou bilanci produkce čistírenských kalů v ČR, ze které bude možné odvodit teoretickou velikost nového zařízení pro energetické zpracování kalů.		Ing. Matěj Vodička, Ph.D.
8	Plazmové zplyňování odpadu – práce bude obsahovat popis principu plazmového zplyňování odpadu, možné varianty konstrukčního uspořádání zplyňovacích komor, popis odlišností, výhod a nevýhod oproti běžnému spalování odpadu.	Viktor Horák	Ing. Matěj Vodička, Ph.D.
9	Vysokokapacitní akumulace elektrické energie – v souvislosti s nárůstem instalované kapacity výroby elektrické energie obnovitelnými zdroji energie se zvyšuje potřeba akumulovat elektrickou energii. Práce bude obsahovat rešerši technologií vhodných pro vysokokapacitní akumulaci elektrické energie a porovnání jednotlivých technologií v klíčových parametrech (možná kapacita, běžný výkon, investiční a provozní náklady, účinnost, náročnost realizace…)	Michal Sál	Ing. Matěj Vodička, Ph.D.
10	Okna jako fototermické kolektory – konstrukci oken lze upravit pro lehké ohřívání venkovního vzduchu, který může zajišťovat řízené větrání místností a tím přispívat ke snížení spotřeby tepelné energie na vytápění v zimním a přechodném období (orientace J, JZ, JV).		Ing. Martin Neužil, Ph.D.
11	Zatmavovací okna – konstrukci oken/zasklení lze upravit pro změnu barvy/emisivity v letním období dle intenzity dopadající sluneční radiace za účelem snížení tepelných zisků od oslunění a tím i snížení spotřeby chladící energie (orientace J, JZ, JV). Lze použít i provětrání mezery mezi zasklením		Ing. Martin Neužil, Ph.D.
12	Fototermální kolektory s akumulační vložkou – upravená konstrukce fototermálního teplovzdušného kolektoru, která obsahuje lehký akumulační materiál, což umožnuje využítí naakumulovaného tepla v době, po západu slunce (orientace J, JZ, JV).		Ing. Martin Neužil, Ph.D.
13	Moderní trendy v oblasti sušení paliv Sušení je energeticky náročný proces, proto se stále hledají způsoby jak sušit efektivně. Práce se bude zabývat srovnáním aktuálně využívaných způsobů sušení a nových trendů s výhledem pro budoucí využití.		Ing. Jan Havlík, Ph.D.
14	Využití kondenzačních kotlů na biomasu Kondenzační kotle jsou běžně využívanou technologií při spalování zemního plynu. Novým trendem je využití kondenzace spalin u kotlů na biomasu. Práce by měla popsat možné konfigurace kondenzačních kotlů na biomasu a přínos kondenzace spalin na účinnost kotle.		Ing. Jan Havlík, Ph.D.
15	Nové materiály pro výrobu fotovoltaických článků S rozvojem využívání solární energie jsou hledány nové materiály pro fotovoltaické články s vyšší účinností výroby elektrické energie. Práce by měla porovnat klasické nejvíce používané křemíkové články a nově vyvíjené typy fotovolatických článků.		Ing. Jan Havlík, Ph.D.
16	Malé větrné turbíny – Rešerše zabývající se technickými parametry malých větrných turbín a jejich využitím.	Matouš Heráň	Ing. Klára Osičková
17	Agrovoltaika – Rešerše na téma agrovoltaiky kombinující výrobu elektřiny z fotovoltaických elektráren s pěstováním potravin a zhodnocení možného potenciálu tohoto konceptu.		Ing. Klára Osičková
18	Integrace fotovoltaických systémů do budov – Práce zabývající se vývojem a komerčním využitím různých fotovoltaických systémů (vyjma klasických fotovoltaických panelů), které je možné integrovat do budov (např. solární tašky, fotovoltaické sklo nebo solární žaluzie).		Ing. Klára Osičková
19	Fotovoltaické střešní krytiny		Ing. Albert Vocel
20	Využití trakčních baterií elektromobilů a jejich dobíjení pro regulaci sítě		Ing. Albert Vocel
21	Aktuální trendy ve využívání geotermální energie		Ing. Albert Vocel
22	Energetické využití hydrátů plynu – rešerše současného stavu		Ing. Adam Huněk
23	Porovnání možností sezónní akumulace elektřiny z OZE – rešerše současného stavu		Ing. Adam Huněk
24	Rešerše aerodynamických tunelů pro studium eroze lopatek – Seznámení se se stávajícím experimentem v laboratoři Ústavu energetiky a porovnání se srovnatelnými ve světě.		Ing. Adam Huněk
25	Technologie POWER-2-X (zaměření na syntetická paliva) – rešerše současného stavu		Ing. Ondřej Bartoš, Ph.D.
26	Využití hydrátů plynu pro trvalé ukládání CO2 – analýza možností dlouhodobého skladování CO2 ve formě hydrátů na dně moří. – rešerše současného stavu		Ing. Ondřej Bartoš, Ph.D.
27	Optická měření částic se zaměřením na energetiku – Seznámení se se stávajícím experimentem v laboratoři Ústavu energetiky a porovnání se srovnatelnými ve světě.		Ing. Ondřej Bartoš, Ph.D.
28	Služby výkonové rovnováhy (SVR) – Student vypracuje rešerši na téma SVR s důrazem na využití bateriových uložišť. Rešerše bude zahrnovat typy poskytovaných SVR, jejich definice a využití. Dále bude provedena rešerše dostupných zařízení pro tyto služby (diesel generátory, plynové motory, elektrokotle, bateriová uložiště aj.). V neposlední řadě bude provedena ekonomická analýza služeb výkonové rovnováhy.		Ing. Michael Dvořák
29	Vodíkové technologie – Student vypracuje rešerši na téma výroby vodíku pomocí elektrolyzérů. Tj. uvést existující typy elektrolyzérů a jejich použitelnost v praktických aplikacích. Například výroba vodíku pro chlazení generátorů, dodávka vodíku do plynárenské soustavy, výroba vodíku pro automobilovou aplikaci. Dále se práce zaměří na potřebnou kvalitu vody pro výrobu vodíku v elektrolyzérech. V neposlední řadě bude rešerše zahrnovat i možnosti skladování vodíku a jeho transportu		Ing. Michael Dvořák
30	Malé vodní elektrárny – Student vypracuje rešerši na téma malých vodních elektráren pro malé podniky. Tj. uvést existující typy vodních turbín (výkonové charakteristiky, atd.). Dále pak budou popsány nejrelevantnější typy vodních elektráren pro průmyslovou aplikaci tj. pro zásobování malého podniku elektrickou energií. Příklady reálných instalací (pokud jsou), výrobci těchto turbín, ceny zařízení.		Ing. Michael Dvořák
31	CCU technologie – využití CO₂ ve stavebnictví – Základní myšlenkou technologií CCU (Carbon Capture and Utilization) je zachytit oxidu uhličitého (CO2) ze spalin, nebo jiného odpadního procesního plynu, ovšem CO2 se místo trvalého ukládání dále využívá. Oxid uhličitý je plyn, který má vysoké využití napříč celým průmyslovým sektorem a existuje tedy potenciál pro jeho využití. Opětovné využívání může zpomalit emise uhlíku do atmosféry a současně snížit spotřebu původních surovin. Student se v daném tématu zaměří na využití CO2 ve stavebnictví.		Ing. Pavel Skopec, Ph.D.
32	CCU technologie – Využití CO₂ v bioreaktorech – Základní myšlenkou technologií CCU (Carbon Capture and Utilization) je zachytit oxidu uhličitého (CO2) ze spalin, nebo jiného odpadního procesního plynu, ovšem CO2 se místo trvalého ukládání dále využívá. Oxid uhličitý je plyn, který má vysoké využití napříč celým průmyslovým sektorem a existuje tedy potenciál pro jeho využití. Opětovné využívání může zpomalit emise uhlíku do atmosféry a současně snížit spotřebu původních surovin. Student se v daném tématu zaměří na využití CO2 pro zvýšení růstu rostlin ve sklenících a zaměří se rovněž na záchyt CO2 v bioreaktorech.		Ing. Pavel Skopec, Ph.D.
33	CCU technologie – Využití CO2 v chemickém průmyslu a výrobě druhotných paliv – Základní myšlenkou technologií CCU (Carbon Capture and Utilization) je zachytit oxidu uhličitého (CO2) ze spalin, nebo jiného odpadního procesního plynu, ovšem CO2 se místo trvalého ukládání dále využívá. Oxid uhličitý je plyn, který má vysoké využití napříč celým průmyslovým sektorem a existuje tedy potenciál pro jeho využití. Opětovné využívání může zpomalit emise uhlíku do atmosféry a současně snížit spotřebu původních surovin. Student se v daném tématu zaměří na využití CO2 jako chemické suroviny vhodné pro výrobu druhotných paliv. Daná technologie má výrazný potenciál rovněž z hlediska akumulace obnovitelných zdrojů energie.		Ing. Pavel Skopec, Ph.D.
34	Termoemisní generátory (Thermionic converters – TECs) – pro přímou konverzi tepla na elektřinu. Cílem práce je na základě rešerše dostupné literatury zpracovat přehled aktuálně používaných (případně komerčně dostupných) TEC, jejich parametrů, oblastí nasazení – mobilní/stacionární aplikace, směrů vývoje, …		prof. Michal Kolovratník
35	Balkónové fotovoltaické elektrárny – rešerše dostupných technologií zaměřená na parametry, výhody, nevýhody a podmínky provozu.		prof. Michal Kolovratník
36	Univerzální zdroj tepla (GPHS)– práce bude zaměřena na rešerši informací o vývoji, parametrech, četnosti nasazení a způsobech využívání tohoto kompaktního zdroje tepla	Štěpán Filip	prof. Michal Kolovratník
37	Konverzní systém OTEC pro využívání energie moří a oceánu – práce bude zaměřena na rešerši informací o vývoji, parametrech, četnosti nasazení a způsobech využívání tohoto systému.		prof. Michal Kolovratník
38	Kogenerační (KVET) systémy ve výkonové hladině 1 kW na bázi Stirlingova motoru – práce bude zaměřena na rešerši informací o vývoji, parametrech a komerční dostupnosti takových systémů a o provozních zkušenostech s jejich nasazením.		prof. Michal Kolovratník
39	Kogenerační (KVET) systémy ve výkonové hladině 1 kW na bázi palivových článků (FC) – práce bude zaměřena na rešerši informací o vývoji, parametrech, komerční dostupnosti takových systémů a o provozních zkušenostech s jejich nasazením.		prof. Michal Kolovratník
40	Konverzní systémy pro využívání energie vln – práce bude zaměřena na rešerši informací o vývoji, parametrech, četnosti nasazení a způsobech využívání těchto systémů.		prof. Michal Kolovratník
41	Konverzní systémy pro využívání energie mořských proudů – práce bude zaměřena na rešerši informací o vývoji, parametrech, četnosti nasazení a způsobech využívání těchto systémů.		prof. Michal Kolovratník
42	Systémy HDR a EGS pro využívání geotermální energie – práce bude zaměřena na rešerši informací o vývoji, parametrech, četnosti nasazení a způsobech využívání těchto systémů.		prof. Michal Kolovratník
43	Potenciál nanotechnologií pro akumulaci energie – práce bude zaměřena na rešerši informací o možnostech nasazení a očekávaných přínosech nasazení nanotechnologií v oblasti akumulace.		prof. Michal Kolovratník
44	Alternativní paliva pro energetiku – zejména paliva vyrobená z odpadu		Ing. Lukáš Pilař, Ph.D.
45	Technologie záchytu CO2 ze spalin		Ing. Lukáš Pilař, Ph.D.
46	Malé větrné elektrárny pro rodinné domy – Na trhu je dostupná celá řada nových konceptů větrných elektráren velmi malého výkonu, které lze instalovat i pro zásobování domácností elektřinou. Cílem práce je zpracovat přehled těchto zařízení a zhodnotit jejich užitné možnosti.		prof. Tomáš Dlouhý
47	Plazmové zplyňování komunálního odpadu – Plazmové zplyňování je jednou z progresivních technologií pro energetické využití odpadů. Cílem práce je tuto technologii popsat, zhodnotit stav jejího vývoje a analyzovat výhody a nevýhody její aplikace.	Václav Viktorin	prof. Tomáš Dlouhý
48	Vodíkové technologie pro využití v domácnostech – práce bude zaměřena na rešerši informací o možnostech nasazení vodíkových technologií pro zajištění energetické soběstačnosti domácností.		Ing. Pavel Skopec, Ph.D.
49	Chlazení fúzních elektráren	Lukáš Fidler	doc. Ing. Pavel Zácha Ph.D.
50	Volné téma dle zájmu studenta.		prof. Tomáš Dlouhý