Kurs energetyki wiatrowej

Wniosek dr. hab. inż. Piotra Krawczyka, prof. uczelni pt. "Opracowanie pakietu przedmiotów stanowiących kurs energetyki wiatrowej, będącego kluczowym elementem modernizowanego programu kształcenia na kierunku Energetyka” otrzymał finansowanie w wysokości 97 750 zł w konkursie na granty dydaktyczne w ramach realizacji w Politechnice Warszawskiej programu „Inicjatywa doskonałości – uczelnia badawcza".

Projekt zakłada przygotowanie i wdrożenie od semestru letniego 2022/2023 pakietu sześciu spójnych tematycznie przedmiotów (pięć przedmiotów oraz zajęcia laboratoryjne) oferowanych studentom II. stopnia studiów na kierunku Energetyka, obejmujących swą problematyką aspekty związane z:

• energetyką wiatrową w tym morską energetyką wiatrową;
• magazynowaniem energii elektrycznej;
• współpracą źródeł pogodowo zależnych z siecią elektroenergetyczną.

W semestrze letnim 2022/2023) przedmioty zostaną włączone do oferty dydaktycznej Wydziału jako przedmioty obieralne, a po wprowadzeniu zmodernizowanego programu studiów na przedmiotowym kierunku (rok akademicki 2023/2024) część z tych przedmiotów stanie się przedmiotami kierunkowymi.

1. Energetyka wiatrowa 1 

Celem przedmiotu jest nabycie przez studentów wiedzy dotyczącej technologii siłowni wiatrowych, aerodynamiki wirnika oraz modeli wiatru.  

Na zajęciach omówione zostaną m.in. podstawowe koncepcje siłowni wiatrowych, najczęściej stosowane obecnie metody analizy obciążeń aerodynamicznych wirników, a także aerodynamika i dynamika siłowni wiatrowych Darrieusa. 

2. Energetyka wiatrowa 2

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z nowoczesnymi metodami modelowania aerodynamicznego turbin wiatrowych, metodami optymalizacji osiągów aerodynamicznych oraz metodami komputerowymi.  

Podczas realizacji projektu studenci rozwiną swoje umiejętności z zaawansowanego wykorzystania środowiska obliczeniowego, w szczególności w zakresie formułowania i implementacji modułów typu user-defined functions, wykorzystania odpowiednich modeli turbulencji oraz metody wielkich wirów (LES), a także walidacji wyników.  

3. Technologie magazynowania energii elektrycznej

Celem przedmiotu jest wprowadzenie studentów do zagadnień związanych z technologiami wielkoskalowych magazynów energii, tj. magazynów w skali systemowej. Tematyka przedmiotu wychodzi naprzeciw aktualnie prowadzonej na Wydziale pracy badawczej. Ukończenie kursu pozwali studentom studiów II stopnia na zrozumienie podstaw fizycznych oraz szczegółów konstrukcyjnych rozwijanych obecnie technologii magazynowania energii elektrycznej w dużej skali.

4. Morska Energetyka Wiatrowa

Przedmiot obejmuje swoim zakresem m.in. przegląd kodów obliczeniowych dedykowanych MEW, modelowanie obciążeń od falowania morza i obciążeń wirnika, a także pływające turbiny wiatrowe i aspekty ekonomiczne MEW.

5. Elektrownie wiatrowe w systemie elektroenergetycznym 

Na zajęciach omawiane będą zagadnienia pracy indywidualnych elektrowni jak i dużych farm wiatrowych. Podane zostaną specyficzne aspekty budowy i eksploatacji elektrowni wiatrowych na lądzie i na morzu.

Przedmiot będzie wspomagany symulacjami pracy elektrowni wiatrowej z wykorzystaniem złożonego modelu elektrowni wiatrowej i systemu elektroenergetycznego.

6. Nowe ćwiczenia laboratoryjne

Zajęcia obejmować będą badania w tunelu aerodynamicznym polegające na przeprowadzeniu pomiarów parametrów pracy i wyznaczeniu charakterystyk dwóch typów turbin wiatrowych.

Planowane w ramach przedmiotu ćwiczenia:

1.  Pomiar parametrów pracy modelu turbiny typu HAVT o mocy 10 kW. 
2.  Pomiar parametrów pracy modelu turbiny VAWT typu Twin H-Darrieus, której wirnik składa się z dwóch współosiowych segmentów obróconych względem siebie o zadany kąt.

Szczegółowych informacji nt. projektu udziela dr hab. inż. Piotr Krawczyk, prof. uczelni:
piotr.krawczyk@pw.edu.pl