Deze cursusinformatie geeft aan hoe het onderwijs zal verlopen bij pandemieniveau code geel en groen.
Als er tijdens het academiejaar aangepast wordt naar code oranje of rood, zijn er wijzigingen mogelijk o.a. in de gebruikte werk - en evaluatievormen.

Opwekking en distributie van elektrische energie

Studiegidsnr:2011TEWMHI
Vakgebied:Elektromechanica
Academiejaar:2020-2021
Semester:1e en 2e semester
Contacturen:60
Studiepunten:6
Studiebelasting:168
Contractrestrictie(s):Geen contractrestrictie
Instructietaal:Nederlands
Examen:1e en/of 2e semester
Lesgever(s)Herbert Peremans
Kevin Milis

Deze cursusinformatie is bedoeld om de student te ondersteunen bij het verwerken van de leerstof

3. Inhoud *

Dit vak bestaat uit 2 delen met 2 docenten: een elektrotechnisch deel (Prof. Herbert Peremans) en een economisch deel (dr. Kevin Milis).

Het economische gedeelte behandelt de werking van de elektriciteitsmarkt, optimale investering in technologie voor elektriciteitsopwekking en prijszetting, economische aspecten van transmissie en distributie en het Europese, nationale en regionale beleid m.b.t. elektrische energie. 

De inleiding begint met de historiek van elektriciteitsopwekking en de Belgische elektriciteitsmarkt. Daarnaast bespreken we de economische actoren en de structuur van de elektriciteitsmarkt.

Vervolgens bestuderen we het aanbod van en de vraag naar elektriciteit. Het aanbod wordt bepaald door de kwaliteit en de marginale productiekost van elektriciteitsopwekking van basislast tot pieklast. De vraag naar elektriciteit op elk uur van de dag wordt vertaald naar een jaarbelastingsduurcurve. Zowel de macro- als micro-economische aspecten van de vraag naar elektriciteit komen aan bod, zoals de (ir)rationaliteit van de elektriciteitsverbruiker. De elektriciteitsmix wordt bepaald door vraag en aanbod samen te brengen. 

Daarna bestuderen we de kosten van zowel aan/uitschakelbare en intermitterende elektriciteitsopwekking aan de hand van de 'levelized cost'. Dit is immers het vertrekpunt voor de 'screening curve' die gebruikt wordt om optimale investeringsbeslissingen te nemen in technologieën voor elektriciteitsopwekking. Omdat een investeringsbeslissing afhankelijk is van de prijs die gevraagd wordt voor de geproduceerde elektriciteit, bestuderen we verschillende prijszettingsstrategieën (vb. peak load pricing, time of use, real time pricing, enz.). 

In de volgende les bestuderen we de welvaartseffecten van de uitbreiding van het transmissienet naar aanloop van een geïntegreerde Europese elektriciteitsmarkt en de rol van het distributienet bij centrale en decentrale productie van elektriciteit. 

Tot slot evalueren we het Europese, nationale en regionale beleid m.b.t. de elektriciteitsmarkt in termen van effectiviteit, efficiëntie, rechtvaardigheid en institutionele haalbaarheid.

De studenten verdiepen zich door de kritische analyse en presentatie van een wetenschappelijk artikel over deze thema's.

Het technische gedeelte behandelt de basisprincipes van de opwekking en transmissie van de elektrische energie, alsook welke moderne technologieën kunnen aangewend worden in de implementatie van een smart grid.

De basisprincipes van (synchrone en asynchrone) AC-generatoren alsook hun aanwending in elektrische energieopwekking op basis van windenergie wordt behandeld.  Vervolgens wordt energieopwekking met behulp van PV-cellen en de rol van invertoren in de conversie van AC naar DC netwerken en omgekeerd beschreven.

We bestuderen de vermogenoverdracht van generator naar verbruiker via een één‐faze vs. drie‐faze net. Hierbij wordt aandacht besteed aan factoren die de efficiëntie (arbeidsfactor), integriteit, stabiliteit en qualiteit van de vermogenoverdracht beïnvloeden.

Verschillende soorten gebruikers worden bestudeerd.   Hierbij wordt verder nagegaan welke energie-opslag technologieën beschikbaar zijn voor de verschillende soorten gebruikers en hoe deze kunnen aangewend worden om pieken in het verbruik op te vangen.  Ook de rol die de sturing van het verbruik (Demand Side Response) hierin kan spelen wordt onderzocht.  Tenslotte, wordt nagegaan hoe het gedistribueerd opwekken van elektrische energie met hernieuwbare maar onzekere bronnen, bvb. zonnecellen en windmolens, via het gebruik van smart grids kan mogelijk gemaakt worden.