Šiame darbe nagrinėjamos skirstomojo tinklo 0,4- 10 kV linijų gedimų problemos, remiantis mokslinės literatūros analize ir praktinio darbo patirties apibendrinimu. Nustatomi Šiaulių regiono kiekvieno rajono elektros tinklų 0,4-10 kV linijų gedimų skaičius, atjungtų vartotojų skaičius, atjungimų trukmės ir priežastys. Apskaičiuojami Šiaulių regiono kiekvieno rajono elektros tinklo patikimumo rodikliai, daugiausiai gendančios elektros linijos parengties ir priverstinės prastovos koeficientai bei veikimo ir gedimo tikimybės per 12 mėnesių. / This paper deals with the distribution network of 0.4 and 10 kV line fault problems based on the scientific literature and practical experience. The number of faults, the number of disconnections, the disconnections times and reasons of 0.4-10 kV grid lines of Šiauliai region have been investigated. Reliability indicators of electrical network of Šiauliai region have been calculated. Working and failure probabilities of the electrical network during 12 months have been calculated.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas mažaenergis administracinis pastatas ir AEI panaudojimo jame galimybės Lietuvos meteorologinėmis sąlygomis. Naudojant modeliavimo priemonę TRNSYS sukuriami mažaenerginio administracinio pastato bei AEI sistemų skaičiavimo – valdymo modeliai: saulės kolektoriai, foto elementai, vėjo jėgainės, šilumos siurbliai, imantys šilumą iš grunto bei oro. Atlikus modeliavimą gauti pastato energijos suvartojimai šildymui (54 kWh/m2), vėsinimui (20 kWh/m2) bei elektros (48 kWh/m2). Metiniame pastato energijos balanse, energija pagaminta iš AEI gali padengti 56,6% reikalingos šiluminės energijos, 102,9 % energijos reikalingos vėsinimui ir 4,5 % reikalingo elektros kiekio. Pastato energijos poreikių jautrumo analizė atliekiama 3 pastato variantams. Pastebėta, kad esant didesniam stiklinių atitvarų plotui pietinėje pastato pusėje pagamintas šilumos kiekis iš AEI gali padengti net 85 % pastatui reikalingo šilumos kiekio. Tačiau beveik du kartus išaugo energijos poreikis pastato vėsinimui. Mažiausias vėsinimo kiekis reikalingas stačiakampio ploto pastatui. Apibendrinus rezultatus, pateiktos išvados ir rekomendacijos. Darbą sudaro 5 dalys: įvadas, 5 skyriai, išvados ir rekomendacijos, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 63 p. teksto be priedų, 31 iliustr., 16 lent., 27 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai. / Thesis examined low energy office building and possibilities of renewable energy use in it by Lithuanian meteorology conditions. Using TRNSYS simulation tool the computing-control models for low energy office building and renewable energy systems (RES) (solar collectors, photovoltaic, wind turbines and heat pumps taking the heat from the soil and air) are created. After the simulation buildings’ energy consumption for heating (54kWh/m2), cooling (20 kWh/m2) and electricity (48 kWh/m2) were obtained. The annual building energy balance: an energy produced from RES can cover 56.6 % of the necessary thermal energy, 102.9 % of the energy required for cooling and 4.5 % required for electricity generation. The buildings’ energy demand sensitivity analysis is performed for three buildings’ variants. It is observed that of a larger area of the glass envelope of the building in southern direction the amount of heat produced from RES can cover up to 85% of the building required heat. However, almost twice rises electricity demand in cooling of the building. The minimum amount of cooling is required for a rectangular area building. Summarizing the results, conclusions and recommendations are presented. The work consists of 5 parts: introduction, 5 chapters, conclusions and recommendations, references. Work size – 63 pages without appendices, 31 figures, 16 tables, 27 references. Appendices.

Magistro baigiamajame darbe aptariamas Lietuvos ir Europos Sąjungos šalių energetikos sektorius. Apžvelgiamos direktyvos, strategijos, plėtros planai bei teisės aktai skirti energetikos plėtojimui šalyje. Tiriamuoju objektu pasirenkama Trakų Vokės katilinė, kuri aprūpina šiluma kvartalą degindama gamtines dujas vandens šildymo katiluose. Šiame darbe yra nagrinėjamos penkios alternatyvos: kogeneratorius ir dujiniai katilai, kogeneratorius su akumuliacine talpa ir dujiniais katilais, kogeneratorius su akumuliacine talpa ir biokuro katilais, kogeneratorius su akumuliacine talpa ir šilumos siurbliu, medienos dujofikavimo reaktorius su kogeneratoriumi ir vandens šildymo katilais. Alternatyvos yra nagrinėjamos dviem skirtingais scenarijais, kai kogeneratoriaus pagaminta elektra parduodama pagal VIAP tarifus ir pagal „Nord pool spot“ Lietuva biržos kainas. Tiriamasis darbas atliekamas naudojantis „energyPRO“ modeliavimo programa. Atlikus modeliavimą, sistemų veikimas įvertinamas pirminės energijos suvartojimu, ekologiniu ir ekonominiu požiūriais. Atliekama jautrumo analizė keičiant ekonominius rodiklius bei vertinant šilumos gamybą be kogeneracijos. Pagal gautus rezultatus suformuluojamos išvados. Darbą sudaro 10 skyrių. Apimtis – 79 psl. teksto be priedų, 47 iliustracijų, 10 lentelių, 74 bibliografiniai šaltiniai. / In this master thesis, Lithuanian and European Union’s countries energy sector was discussed. An overview was made on EU directives, Lithuanian strategies, development plans and legalizations. Investigation object was Trakų Vokė boiler house with its district heating system. In the boiler house heat produced by combusting natural gas. During the research five alternatives were analysed: cogeneration and heat only boilers, cogeneration with thermal storage and heat only boilers, cogeneration with thermal storage and biomass heat only boilers, cogeneration with thermal storage and high temperature heat pump, biomass gasification reactor with cogeneration and heat only boilers. Alternatives are analysed based on two scenarios, first on when cogeneration is working by fixed electricity tariffs and second when cogeneration is working by liberalized electricity market conditions. Thesis carried out using “energyPRO” modelling software. All modelled systems are assessed by techno-economic and ecological approach. A sensitivity analysis was made by changing economical values and assessing systems without cogeneration. Based on the results conclusion was formed. Thesis includes 10 chapters. Size of work – 79 pages excluding appendixes, 47 pictures, 10 tables, 74 reference sources.

Daktaro disertacijoje tyrinėjamos vėjo elektrinių balansavimo galimybės panaudojant energijos kaupimo sistemas ir sprendžiamas balansavimo galių valdymo uždavinys. Darbo metu buvo ištirta vėjo elektrinių prognozavimo paklaidų įtaka balansavimo galioms, sudaryti balansavimo galių valdymo ir energijos kaupimo sistemų dinaminiai modeliai ir nustatyti tokių sistemų parametrai vėjo elektrinių galių subalansavimui atsižvelgiant į valdymo signalo kitimo greitį ir balansuojančių elektrinių galios keitimo spartą. Darbo išvados ir sukaupta informacija yra reikšminga integruojant energijos kaupimo sistemas į automatinio generavimo valdymo sistemos darbą. Pasiūlyti sprendimai leidžia tiksliau nustatyti reguliavimo rezervo apimtis bei pagerinti sistemos režimo parametrų valdymo kokybę. / Wind power balancing using energy storage systems as well as balancing control strategies are investigated in the thesis. The wind power balancing options are expanded by proposed dynamic models according to control signal rate of change and power plants ramp rates. The influence of wind power forecasting errors to regulating power reserve was investigated. The required energy storage system parameters for wind power balancing were determined and the regulation intensity of conventional power plants was reduced. The results obtained in the thesis are useful for energy storage systems integration into the central automatic generation control system. The solutions proposed let to increase the determination accuracy of regulating active power reserves and improve the quality of the system control parameters.

Atlikus literatūros apžvalgą, remiantis teoriniais ir eksperimentiniais tyrimais, įsitikinta, kad elektromagnetiniai laukai turi įtakos žmogui ir aplinkai. Elektromagnetinio lauko poveikiui daugiausiai jautri centrinė nervinė ir neuroendokrininė sistemos. Didžiausi elektromagnetinių laukų šaltiniai, gyvenamojoje ir darbo aplinkoje, yra buitiniai prietaisai, elektros perdavimo, transformavimo ir skirstomieji įrenginiai. Elektros įrengimų kuriami elektromagnetiniai laukai, erdvėje sklinda pagal 1/r3; 1/r2 ir 1/r dėsnius. Tai charakteringa tiek elektrinių, tiek magnetinių laukų verčių kitimui. Elektromagnetinių laukų parametrų vertę apsprendžia elektros įrenginių įtampa, srovė ir tiriamo taško padėtis įrenginių atžvilgiu. Įvertinant labai platų mūsų šalies energetikos tinklą, naudojamų elektros įrenginių, kuriančių elektromagnetinius laukus gyvenamoje ir darbo aplinkoje, duomenys apie tai įgauna ženklią socialinę prasmę, sudaroma galimybė prognozuoti galimas silpnų elektromagnetinių laukų poveikio reikšmes, numatyti priemones joms pašalinti. / Literary review, according to theoretical and experimental researches, it was noticed that electromagnetic fields of industrial frequency influence the human and environment. The most sensitive parts to the effect of electromagnetic fields are the nervous system and the neuroendocrine system. The biggest sources of electromagnetic fields are the domestic appliances, the installations of electricity transmission, transference and the distributing installations in residential and working places. Electromagnetic fields are generated with electric installations and spread in space by 1/r3; 1/r2 and 1/r law. It is typical of the value change of electric and magnetic fields. Parameter value of electromagnetic fields is solved with electricity installations tension, stream and the location of analyzed point in point of installations. Summing up the wide energetic net of our country, the fact of usable electric installations (which create electromagnetic fields in residential and working places) assume the marked social signification, there is posed the opportunity to forecast the available values of low electromagnetic fields effect, and to forecast means to remove it.

Darbe atlikti trifazio asinchroninio generatoriaus, sujungto pagal nepriklausomo žadinimo ir pagal susižadinimo schemas, prie įvairių apkrovų eksperimentiniai tyrimai. Pateikti šių tyrimų bei skaičiavimų rezultatai, atlikta jų analizė. Asinchroninio generatoriaus, dirbančio pagal nepriklausomo žadinimo schemą, tyrimų rezultatai rodo, kad jo energetiniai rodikliai nedaug mažesni už nurodytuosius variklio rodiklius. Generatoriaus apvijomis tekant nurodytajai srovei In = 4,7 A, jo atiduodama į tinklą aktyvioji galia P2 = 2,6 kW yra 18,18 % didesnė už nurodytąją variklio galią Pn = 2,2 kW. Asinchroninio generatoriaus, dirbančio pagal susižadinimo schemą esant pastoviam jo sukimo greičiui (n = const) ir kondensatorių talpai (C = = const), tyrimai rodo, kad šio generatoriaus energetiniai rodikliai yra ženkliai mažesni už nurodytuosius variklio rodiklius. Didėjant generatoriaus apkrovai gana sparčiai mažėja jo fazinė įtampa. Generatoriaus didžiausia apkrovos srovė I1 = 2,68 A, kuri buvo išmatuota esant sukimo greičiui n = 2000 min-1 = const ir kondensatorių talpai C = 120 μF = const, yra 43 % mažesnė už nurodytąją variklio srovę. Todėl galima teigti, kad asinchroninis generatorius, dirbantis pagal susižadinimo schemą, nebus pilnai išnaudotas. Atlikti tyrimai rodo, kad asinchroninį generatorių, dirbantį pagal susižadinimo schemą, galima daugiau apkrauti didinant jo įtampą. Kad tai pasiekti, reikia, didinant generatoriaus apkrovą, atitinkamai didinti jo sukimo greitį arba (ir)... [toliau žr. visą tekstą] / The present work presents an experimental research of a three-phase induction generator which was connected using separate excitation and self-excitation schemes under various loads. The results of the research and the calculations are provided and analyzed. The research results obtained from the separately excited induction generator show that its energetic indicators are not significantly lower than the provided motor indicators. When the rated current In = 4,7 A flows through the windings of the generator, its released active power P2 = 2,6 kW is greater than the rated motor power Pn = 2,2 kW by 18,18 %. The research on a self-excited induction generator with a constant revolution speed (n = const) and capacity of its capacitors (C = const) shows that the energetic indicators of this generator are of significantly lower values than the provided motor indicators. When the load of the generator is increased, its phase voltage decreases rather rapidly. The maximum load current I1 = 2,68 A of the generator was measured under the following conditions: the rotational speed n = 2000 min-1 = const and the capacity of the capacitors C = 120 μF = const. The results showed that it was 43 % less than the rated motor current. Therefore, it can be concluded that a self-excited induction generator will not be exploited to its full capacity. The carried out research shows that it is possible to increase the load of a self-excited induction generator by increasing its voltage. It is... [to full text]

Disertacijoje nagrinėjami būdingi šilumos akumuliacinės talpos veikimo režimai, susiformuojantys nedidelės galios kogeneracinėje jėgainėje, tiriamas šiluminės stratifikacijos susidarymas tokioje talpoje ir atliekamas jos modeliavimas. Pagrindinis disertacijos tikslas – ištirti nedidelės galios kogeneracinės jėgainės šilumos akumuliacinės talpos veikimo režimų ypatumus, sudaryti algoritmą, padedantį parinkti tokios talpos tūrį ir pateikti modelį, leidžiantį nustatyti šiluminę stratifikaciją akumuliacinėje talpoje bet kuriuo jos veikimo metu. / The dissertation investigates typical operation modes of the heat storage tank in the small-scale cogeneration (CHP) plant, analyses formation of thermal stratifi-cation in such storage tank and presents the simulation of the stratification. The main aim of the dissertation is to investigate peculiarities of operation modes of heat storage tank in small-scale CHP plant, develop an algorithm allowing to choose the storage tank volume and present a model allowing determination of thermal stratification in the storage tank at any time of its operation.

Darbe apžvelgtos užsienio valstybių centralizuoto šilumos tiekimo (CŠT) sistemų darbo režimai ir pagrindiniai parametrai. Išskirtinai atsižvelgta į CŠT sitemas, kuriose yra kogeneracinės jėgainės su šilumos akumuliavimo talpomis. Darbe pateikiami pavyzdžiai, kokios gali būti ir kaip pritaikomos šilumos akumuliavimo talpos. Tokių sistemų pagrindiniai privalumai yra tai, jog naudojantis ŠAT sistema galima subalansuoti CŠT sistemose esančių įrenginių darbo režimus, taip pat esant kogeneracinėms jėgainėms galima pereinant nuo šilumos vartojimo grafiko jų darbą adaptuoti prie elektros vartojimo grafiko. Darbe analizuojamas Mažeikių miesto šilumos tiekimo sistemos darbas esant kogeneracinėms jėgainėms su šilumos akumuliacijos talpomis. Modeliuoti galimi įrenginių darbo režimai dviem prioritetais: pastoviosios galios ir maksimaliosios pikinės elektros energijos gamybos. Gauta, kad efektyvus šilumos akumuliacijos kiekis turėtų būti 200 MWh tai – atitiktų 4 tūkst. m3 talpą dirbant Mažeikių ŠT darbo parametrais. Nustatyta, kad valandinis ŠAT sistemos prijungimo vamzdžių pralaidumas turi būti 17 MW. Ekonominėje dalyje vertinamas ŠAT sistemos pelningumas. ŠAT sistemos pelningumas dirbant pastovios galios režimu yra neigiamas, taigi projektas būtų ekonomiškai nenaudingas, tačiau ŠAT sistemą naudojant pikinės elektros gamybai pelningumas svyruotų nuo -0,5 mln. Lt iki 0,9 mln. Lt, priklausomai nuo to, kaip susiformuos pikinės elektros rinka. / The thesis surveys working regimes and main parameters of centrally supplied heat (CSH) systems of foreign states. The exclusive attention is paid to CHS systems, having combined heat and power plans with heat accumulation tanks. Examples are provided in the thesis of the types of heat accumulation tanks and their application. The main advantages of such systems are that working regimes of devices in the CHS systems may be balanced with the help of HAT system, as well as that their work may be adapted from heat usage schedule to electricity usage schedule, if combined heat and power plants are used. The thesis analyzes the work of Mažeikiai town heat supply system, having combined heat and power plants with heat accumulation tanks. Possible working regimes of devices in two priorities have been modelled: fixed power and maximum peak electric power production. It has been received that the efficient quantity of heat accumulation should be 200 MWh; this would conform to 4 thousand m3 tank under Mažeikiai HS working parameters. It has been determined that the hourly capacity of pipeline of HAT system connection must be 17 MW. Economical part evaluates profitability of HAT system. HAT system’s profitability, using the fixed power for maintenance is negative; the project would be economically unprofitable; however using HAT system for production of peak electric power, profitability would fluctuate from -0.5 million LTL to 0.9 million LTL, depending on formation of peak... [to full text]

Human’s energy demand is growing and there is a necessity to solve questions of sustainable energetics, such as security of energy supply, energy efficiency and environment protection. Possible way of the solution of these problems is new and more efficient technologies and new energy sources. Fuel cells are one of the developing and environmentally clean technologies. This master’s report is dealing with cogeneration technologies and only fuel cells are analyzed thoroughly. Most usable type of fuel cells for decentralized power and heat generation is identified and its operating principles and properties are analyzed. Advantages and disadvantages of solid oxide fuel cells are given. Power of the fuel cell is chosen in the particular case, when energy demand of building complex of the hospital is analyzed. The fuel cell is integrated into the energy supply system with other equipment. There are made several alternatives to estimate the operation of the system technologically and economically. The simple pay back period and the net present value are used to estimate economical benefit of the system, when prices of energetic sources and fuel cells are varied. Finally, academic knowledge and calculation results are summarized and conclusions of the final report are given.

A significant part of world energy consumption balance, approx. 40 %, is utilized in buildings. Maintenance of comfortable conditions and improvement in the living, working or recreational environment is a desire for every human. Therefore it is no surprise that there has been a sudden increase in scientific research in the field of building’ energy efficiency. Despite the relevance of the problem there is no sustaining methodology for evaluating building’ energy efficiency by applying sustainable energy development approach. The majority of the researchers don’t assess different potential of the analyzed energy flows nor systems operational regimes. The aim of the work is to evaluate the possibilities for applying exergetical process and system integration method in the design, operation and normalization of the office building service systems: to prepare design solutions that increase buildings’ service systems’ thermodynamical efficiency and covers individual processes and elements’ chain systems. The thesis is divided into the introduction and three main chapters, conclusions, a list of literature and a list of publications. In this work the building service systems’ analysis incorporates three interconnected methods: system analysis, life cycle and thermodynamical analysis. Application of system analyses enables an estimation of service system’s elements (subsystems) and their interconnections. Life cycle analysis allows estimation of total exergy demand through the... [to full text] / Ženklią dalį pasauliniame galutinės energijos vartojimo balanse, apie 40 %, užima energijos dalis, suvartojama pastatuose. Komfortinių sąlygų palaikymas ir gerinimas gyvenamojoje, darbo ar poilsio aplinkoje yra natūralus kiekvieno žmogaus poreikis. Pastaruoju metu stebimas ryškus mokslinių tyrimų suaktyvėjimas didininat energijos vartojimo pastatuose efektyvumą. Nepaisant aktualios problematikos, nuoseklios, darnia energetikos plėtra grindžiamos pastatų energetinio efektyvumo vertinimo metodikos iki šiol nėra. Daugelio tyrėjų naudojami metodai neįvertina skirtingų analizuojamų energijos srautų kokybinių potencialų, nekreipiamas dėmesys į skirtingus sistemų veikimo režimus jų eksploatavimo metu. Darbo tikslas – įvertinti galimybes taikyti procesų ir sistemų integracijos metodą viešųjų pastatų mikroklimato sistemų projektavime, naudojime bei normavime, sukuriant individualius procesus ir visą įrenginių sistemą aprėpiantį priemonių kompleksą, kurio dėka būtų padidintas energijos vartojimo pastate termodinaminis naudingumas. Disertaciją sudaro įvadas, 3 skyriai, pagrindinės išvados, naudotos literatūros sąrašas. Disertaciniame darbe pastato inžinerinių sistemų tyrimui panaudoti trys metodai: sisteminė analizė, gyvavimo ciklo analizė ir termodinaminė (ekserginė) analizė. Sisteminės analizės naudojimas leidžia apibrėžti pastato inžinerinių sistemų elementus bei jų tarpusavio ryšius. Pasitelkus gyvavimo ciklo analizę nustatomi eksergijos poreikiai per visą sistemos gyvavimo... [toliau žr. visą tekstą]