Téma závěrečné práce

Chytré řízení procesu s akumulací vody a fotovoltaikou: Když je nádrž levnější než baterie

Obrázek k tématu
Garant: Ing. Michal Touš, Ph.D.
Vedoucí práce: Ing. Petr Bužga

O co jde

Čistírny průmyslových odpadních vod jsou často spojeny s vysokými provozními náklady na energie. Dají se tyto náklady snížit? Tyto procesy mají jedno společné: pracují s vodou, kterou lze levně akumulovat v nádržích, a spotřebovávají elektřinu, jejíž cena se mění každých 15 minut. Přidejte fotovoltaiku a najednou máte systém, kde se vyplatí přemýšlet, kdy ohřívat či čistit vodu a kdy jen akumulovat a čekat na vhodné podmínky — nádrž na vodu je totiž nejlevnější „baterie“ na trhu. neukládá elektřinu přímo, ale umožňuje flexibilně plánovat provoz na dobu, kdy svítí slunce nebo je elektřina za pár korun. Řídit takový systém ručně nejde, protože ceny elektřiny, výroba z FVE i přítok odpadní vody se mění každou chvíli. A to je vaše role: stanete se architektem systému, který se v tomhle chaosu naučí rozhodovat sám.

Na čem budete pracovat

  • Vyberete si konkrétní typ provozu, např. čistírnu vod s FVE, a pochopíte principy flexibility spotřeby.
  • Postavíte z reálných dat — ceny elektřiny, počasí, profily produkce odpadní vody — technicko-ekonomický model systému: nádrže, procesní operace a FVE jako propojené černé skříňky s toky vody, energie a peněz. Ideální příležitost, jak se pořádně vypracovat v Pythonu.
  • Navrhnete řídicí strategii a na celoročních datech ukážete, kolik chytré řízení ušetří oproti „neflexibilnímu“ provozu. Hloubku řízení si přitom volíte sami podle ambicí — od jednoduchých pravidel („provozuj, když je elektřina levná“) přes matematickou optimalizaci až po řízení umělou inteligencí (reinforcement learning).

Přínos do vaší praxe

Naučíte se přesně to, co dnes shánějí firmy v energetice, vodárenství i průmyslové automatizaci: modelovat systém, pracovat s daty a navrhnout řízení, které šetří peníze. Nejde o to všechno předem umět — jde o to chtít na to přijít.