Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Centrum výzkumu a využití obnovitelných zdrojů energie (CVVOZE) Regionální výzkumné centrum
Centrum CVVOZE
Financováno z Operačního programu „Výzkum a vývoj pro inovace (OP VaVpI)“ Prioritní osa 2 – Regionální výzkumná centra
Schválený rozpočet
Celkové způsobilé výdaje:
z toho investiční ZV: z toho neinvestiční ZV:
260,1 mil. Kč 201,3 mil. Kč 58,8 mil. Kč
CVVOZE - cíl
Zavést špičkový základní a hlavně aplikovaný výzkum v perspektivní oblasti obnovitelných energií včetně aplikací.
Připravit vysoce kvalifikované pracovníky, absolventy doktorského studia, pro průmysl.
Prohloubit spolupráci vysoké školy a průmyslu.
Doba řešení projektu (vybudování centra): 05/2010 – 12/2013
CVVOZE – 3 výzkumné programy
Optimalizace a řízení elektromechanické přeměny energie UVEE, UAMT – vedoucí VP - prof. Zezulka
Chemické a fotovoltaické zdroje energie UETE – vedoucí VP – prof. Kazelle
Optimalizace přeměny a využití energie v soustavách s ekologickými energetickými zdroji UVEE, UEEN – vedoucí VP – doc. Toman
VP1: Optimalizace a řízení elektromechanické přeměny energie Klíčové výzvy: Elektrické stroje, výkonová a řídicí elektronika s vysokou účinností a minimálními nároky na materiál, cenu, objem. Energetický management vozidel, včetně ekologických pohonů. Elektronická zařízení s extrémně nízkou spotřebou pro sběr a přenos dat, využití metod Power Harvesting pro snížení energetických nároků.
VP1 – laboratoře a klíčové vybavení Laboratoře Laboratoř speciálních elektrických strojů Laboratoř silnoproudé elektrotechniky Laboratoř měření Laboratoř automatizace a vestavných systémů Klíčové vybavení
Dynamometr 85 kW Klimatická komora TIRA s vibračním buzením Kalibrační systém SPEKTRA CS18 Zařízení pro akustická a vibrační měření Snímací systém pro vnitřní i vnější navigaci 2D/3D skenovací vibrometr Testovací a výzkumná sestava řídících a komunikačních systémů
5,7 mil. Kč 6,7 mil. Kč 4,7 mil. Kč 2,8 mil. Kč 4,4 mil. Kč 3 mil. Kč 1,6 mil. Kč
VP2: Chemické a fotovoltaické zdroje energie
Klíčové výzvy:
Nové typy elektrodových materiálů na bázi Ni, Li . Nové záporné elektrodové hmoty olověných akumulátorů pro hybridní automobily s cílem zvýšení jejich životnosti. Zvýšení elektrochemické účinnosti a životnosti trakčních akumulátorů v reálném provozu mobilních prostředků. Výzkum a vývoj materiálů pro fotovoltaické systémy se zvýšenou účinností využití spektra záření
VP2 – laboratoře a klíčové vybavení Laboratoře Laboratoř olověných akumulátorů Laboratoř výzkumu materiálu pro palivové články Laboratoř pro moderní akumulátory Laboratoř pro Ni-MH akumulátory Laboratoř diagnostických metod FV článků Klíčové vybavení
Potenciostatická stanice pro cyklování zdrojů proudu Rukavicový box pro práci v inertní atmosféře Vakuové naprašovací zařízení Mikroskop AFM Tester fotovoltaických článků
1,3 mil. Kč 2,1 mil. Kč 2,1 mil. Kč 4,2 mil. Kč 4,2 mil. Kč
VP3: Optimalizace přeměny a využití energie v soustavách s ekologickými energetickými zdroji Klíčové výzvy:
Snížení ztrát elektrické energie při výrobě elektrické energie, jejím transportu a využití. Identifikace vlivů vybraných funkčních prvků zhášecího systému pro intenzifikaci zhášecího pochodu. Rozvoj metod pro diagnostiku vypínacího pochodu (optická diagnostika, vyhodnocení tlakových poměrů, diagnostika elektrodových skvrn). Využití obnovitelných zdrojů v „nízkoenergetických“ stavbách. Efektivní využití energie v osvětlovacích soustavách. Výzkum a vývoj v oblasti problematiky vzájemné spolupráce obnovitelných zdrojů a elektrizační soustavy, SmartGrids. Výzkum a vývoj problematiky měření a vyhodnocování kvality elektrické energie.
VP3 – laboratoře
Laboratoře Laboratoř spínacích přístrojů (zkratová zkušebna) Laboratoř VVN Laboratoř diagnostiky spínacího oblouku Laboratoř nekonvenčních zdrojů Solární laboratoř Laboratoř kvality elektrické energie a EMC Laboratoř světelné techniky Laboratoř elektrických ochran
VP3 – klíčové vybavení
Zkratová zkušebna
Zkratový generátor s příslušenstvím (16 MW, 6 kV) Speciální rozvaděče vn Speciální rozvaděče nn Transformátor T2 (16 MVA, 6/0,5 (0,05; 0,25; 0,75; 1) kV) VN a NN zátěže Transformátor T1 (2,5 MVA, 22/6 kV)
44,8 mil. Kč 20,8 mil. Kč 11,4 mil. Kč 8,1 mil. Kč 5,6 mil. Kč 5 mil. Kč
Laboratoř VVN
Střídavý zdroj HAEFELY 600 kV, 1 A s příslušenstvím Impulsní napěťový generátor HAEFELY 1500 kV s příslušenstvím High voltage construction kit 100 kV
Zařízení pro optická a radiační měření Sestava EMTest pro zkoušky odolnosti
12,7 mil. Kč 8,1 mil. Kč 4 mil. Kč
2,4 mil. Kč 1,5 mil. Kč
Hlavní partneři z průmyslu
ČEZ, E.ON – distribuce energie OEZ, ABB – vývoj spínací techniky, transformátory Siemens Drásov – elektrické stroje Bochemie – elektrochemické zdroje
Monitorovací indikátory Závazné hodnoty projektových indikátorů:
K datu konce projektu (31.12.2013)
31.12.2015
110502
Odborné publikace (dle metodiky RVV)
42
127
110503
Výsledky výzkumu chráněné na základě zvláštního právního předpisu (dle metodiky RVV)
1
7
110504
Aplikované výsledky výzkumu (dle metodiky RVV)
9
35
111200
Objem smluvního výzkumu (tis. Kč.)
1 400
23 820
074901
Počet úspěšných absolventů magisterských studijních programů
88
198
074902
Počet úspěšných absolventů doktorských studijních programů
19
36
110720
Počet projektů spolupráce aplikační sféry s regionálními VaV centry
-
9
110815
Počet studentů všech stupňů, kteří využívají vybudovanou infrastrukturu / zapojených do činnosti centra
-
60
110300
Počet nově vytvořených pracovních míst, zaměstnanci VaV - celkem
30,1
36,6
071700
Počet nově vytvořených pracovních míst, výzkumní pracovníci celkem
22,5
29
071900
Počet nově vytvořených pracovních míst, výzkumní pracovníci do 35 let
14,2
19,5
Silnoproudé laboratoře (součást centra CVVOZE)
FEKT VUT v Brně
Silnoproudé laboratoře
Laboratoř spínacích přístrojů
Výkonová (zkratová) zkušebna Zkratový generátor
Laboratoř vvn
Napěťové zkoušky Střídavé a impulsní napětí
Parametry laboratoře spínacích přístrojů – cílový stav
Střídavé zkoušky
150 kA / 250 V – 0,1s 100 kA / 500 V – 0,1 s 60 kA / 750 V – 0,1 s 40 kA / 1000 V – 0,1 s 40 kA/ 50,100 V- 1s
Stejnosměrné zkoušky
50 kA / nn – 0,1 s
Parametry laboratoře spínacích přístrojů – cílový stav
Frekvence
Pohon generátoru motorem s frekvenčním měničem → frekvence 50 – 60 Hz
Normy
IEC a UL (např. z hlediska požadovaného účiníku, zotaveného napětí)
Prostředky pro diagnostiku – cílový stav
Standardní
Digitální měřicí systém na bázi PXI Osciloskop pro sledování velmi rychlých jevů
Speciální
Měření spekter zhášecího oblouku Optická diagnostika (viditelné a infračervené spektrum) Diagnostika na základě analýzy tlakového pole
VVN laboratoř
Střídavý zdroj
600 kV, 1 A
Impulsní zdroj
800 kV s příslušenstvím
Příklad výzkumu v laboratořích
Snížení ztrát elektrické energie při výrobě energie, jejím transportu a při efektivním využití. Identifikace vlivů vybraných funkčních prvků zhášecího systému pro intenzifikaci zhášecího pochodu Rozvoj metod pro diagnostiku vypínacího pochodu (optická diagnostika, vyhodnocení tlakových poměrů, diagnostika elektrodových skvrn). Výzkum a vývoj v oblasti problematiky vzájemné spolupráce obnovitelných zdrojů a elektrizační soustavy, SmartGrids Výzkum a vývoj spolehlivosti dodávky elektrické energie obyvatelstvu a bezpečnosti elektrických sítí.
Časový harmonogram
2010
2011
Zakázková výroba speciálního vybavení laboratoří
2012
Výběrová řízení na dodávku klíčového vybavení laboratoří
Montáž laboratoří a začátek zkušebního provozu
2013
Zahájení „ostrého“ provoz
Lokalita CVVOZE
FSI – Technická 2
FEKT – Technická 8
FEKT – Technická 12
FEKT – Technická 10
FEKT – Technická 14 (CVVOZE)
Areál Pod Palackého Vrchem
FEKT – Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií FSI – Fakulta strojního inženýrství CVVOZE– Centrum výzkumu a využití obnovitelných zdrojů energie
Technická 10
Technická 12
Kontakt Koordinátor projektu Prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc. Technická 8 616 00 Brno
[email protected] GSM: 604 229 516
