Search

Svijet sve više prepoznaje važnost obnovljivih izvora energije, što je vidljivo po porastu novoinstaliranih kapaciteta iz godine u godinu. Prethodne 2021. godine instalirano je čak 315 GW novih obnovljivih izvora energije, a tu važnost uočava i Republika Hrvatska, koja po udjelu obnovljivih izvora energije u konačnoj potrošnji električne energije premašuje prosjek Europske unije. Ovim radom nastoji se utvrditi isplativost fotonaponskih sustava za napajanje toplinskih crpki, na način da se postojeće grijanje na plin objekta u Slavonskom Brod zamjenilo toplinskom crpkom (zrak-voda) napajanom fotonaponskim sustavom. Postojeći sustav grijanja predstavlja stvarno stanje potrošnje, preračunato po trenutnim tržišnim cijenama, dok je potrošnja toplinske crpke procijenjena na temelju energije potrošene u prvom slučaju. Radom se zaključilo kako je za povrat investicije potrebno 11 godina po trenutnim tržišnim cijenama, kako energenata tako i samih sustava. Utvrđeno je da je kombinacija fotonaponskih sustava i toplinskih crpki ekonomična i profitabilna investicija. The world is recognizing the importance of renewable energy sources, which is evident from the increase in newly installed capacities from year to year. In the previous year2021, as many as 315 GW of new renewable energy sources were installed, and this importance is also noticed by Republic of Croatia, which exceeds the average of the European Union in terms of the share of renewable energy sources in the final consumption of electricity. This work aims to determine the profitability of photovoltaic systems for powering heat pumps, in such a way that the existing gas heating of an object in the city of Slavonski Brod is replaced by a heat pump (air-water) powered by a photovoltaic system. The existing heating system represents the actual state of consumption, recalculated at current market prices, while the counsumption of the heat pump is estimated bassed on the energy consumed in the first case. The work concluded that it takes 11 years to pay back the investment at current market prices, both for energy sources and for the systems themselves. It was found that the combination of photovoltaic systems and heat pumps is an economical and profitable investment.

Cilj ovog rada je definirati pojam nula energetske zgrade, opisati trenutno stanje najbolje dostupnih tehnologija za postizanje nZEB standarda i simulacijom u programskom paketu HOMER Grid postići nZEB standard optimizacijom i tehnološko-ekonomskom analizom fotonaponskog sustava i baterijskog sklopa spojenih na mrežu za obiteljsku kuću na lokaciji Tenja. Rezultati simulacije su pokazali kako je sustav za pohranu električne energije u početku bio uključen, ali je kasnije uklonjen kako bi se ostvarile veće uštede i optimizirao udio obnovljive energije. Udio energije iz obnovljivih izvora se povećao na 62,7%, dok se nivelirani trošak (LCoE) smanjio sa 0,883 kn/kWh na 0,199 kn/kWh. U današnje vrijeme gotovo je nemoguće postići nZEB standard obiteljske kuće bez vlastite proizvodnje. Osim što fotonaponski sustavi smanjuju trošak električne energije, u korelaciji sa drugim sustavima grijanja kao na primjer sa toplinskom crpkom mogu uvelike smanjiti mjesečne troškove za grijanje. The aim of this study is to define the concept of zero energy building, describe current state and best avaliable technologies for achieving the nZEB standard and, conduct a techno-economic performance and optimisation analysis of grid-connected photovoltaic system and battery packs for residential house situated in Tenja. The simulation software HOMER Grid was used to analyse and optimise the renewable energy required by the institution. The simulation results showed that the energy storage system was initially included, but it was later removed to achive greater savings and optimeze the share of renewable energy. The renewable energy faction incresed to 62,7%, while local cots of energy (LCoE) decresed from HRK 0,883/kWh to HRK 0,199/kWh. Nowadays, it is almost impossible to achive the nZEB standard of residential house without on-site electricity production. In addition to the fact that photovoltaic system reduce the cost of electricity, in combination with other heating systems, such as heat pump, they can greatly reduce monthly heating bills.

U ovom radu razmatraju se različite izvedbe toplinskih crpki, po čemu se razlikuju, te koje su im prednosti i mane. U prvome dijelu smo započeli sa definicijom toplinskih crpki, te njihovoj povijesti. Zatim smo odredili toplinski množitelj, te godišnji toplinski množitelj. Nakon toga smo odredili prednosti i mane, tipove, izvore i načine rada toplinskih crpki. Detaljno smo analizirali izvore toplinske energije i tipove toplinskih crpki koje se koriste njima. Definirali smo radne točke, temperaturne režime i vanjske faktore bitne kod rada toplinskih crpki. Za kraj smo krenuli sa analizom energetskih performanci, počevši od definiranja energetskih performansi za ovaj rad, te simuliranjem grijanja objekta različitim toplinskim crpkama u dva načina rada, u GeoT*Sol programu. Title: Comparison of heat pump energy performances In this thesis we look at different heat pump solutions, what makes them different from one another and what are their pros and cons. In the first part we started with the definition of heat pumps, aswell as their history. After that, we defined the Coefficient of performance and Seasonal performance factor. Next, we took a look at the pros and cons, types, sources and work modes of heat pumps. We have analysed the energy sources and types of heat pumps that use them, in detail. We have defined the work points, temperature regimes and outer factors that are important for heat pump operation. For the end we have started by energy performance analysis, starting with defining energy performance for this thesis, aswell as simulating the heating of an object via various heat pump types, in two operation modes, in GeoT*Sol aplication. Key words: Coefficient of performance, Efficiency, Energy performance, Heat pumps, Renewable energy sources

The energy sector is characterized by a growing share of variable renewable energy sources, primarily solar and wind power plants, and the spread of electrification in the heating, transport and industry sectors. Such trends require an increase in flexibility in the power system, which can be achieved by developing smart grids and new business models. The dissertation explores the potential of local energy markets to mitigate unfavourable consumption/production patterns and contribute to maintaining voltages and currents within limits. Furthermore, if local energy trading can increase the competitiveness of local flexibility providers and improve social welfare, meaning it could serve as a mean to enhance the integration of renewable energy sources in electrical distribution networks through price incentives for supply/demand balancing. The original scientific contribution was achieved as follows: 1. Short-term model for near real-time local electricity market over a distribution network; 2. Method for determining the effects of local energy trading on voltage profiles and power flows over electrical distribution networks; and 3. Method for assessing the impacts of the local electricity market on market participants. Energetski sektor karakterizira rastući udio varijabilnih obnovljivih izvora energije, prvenstveno sunčanih i vjetrenih elektrana, te širenje elektrifikacije u sektorima grijanja, prometa i industrije. Ovakvi trendovi zahtijevaju povećanje fleksibilnosti u elektroenergetskom sustavu što se može postići razvojem naprednih mreža i novih poslovnih modela. Disertacija istražuje potencijal lokalnih energetskih tržišta za ublažavanje nepovoljnih obrazaca potrošnje i proizvodnje te doprinos održavanju napona i struja unutar granica u distribucijskim mrežama. Nadalje, modelira se i analizira mogućnost lokalnog trgovanja za povećanje konkurentnosti lokalnih pružatelja usluga fleksibilnosti i poboljšanje društvenog blagostanja, odnosno njihov potencijal za poboljšanje integracije obnovljivih izvora energije u elektroenergetske distribucijske mreže putem cjenovnih poticaja za uravnoteženje ponude i potražnje. Izvorni znanstveni doprinos postignut je na sljedeći način: 1. Kratkoročni model za lokalno tržište električne energije u gotovo stvarnom vremenu na razini distribucijske mreže; 2. Metoda za određivanje utjecaja lokalnog trgovanja električnom energijom na profile napona i tokove snaga u lokalnoj distribucijskoj mreži; i 3. Metoda za procjenu učinka lokalnih tržišta električnom energijom na tržišne sudionike.

U ovome radu je opisan način proizvodnje električne energije kroz desetljeća pa sve do danas. Naprave pomoću kojih to ostvarujemo zovu se vjetroturbine ili vjetroagregati. Na samome početku rada općenito se govori o obnovljivom izvoru energije – vjetru. Zatim, opisani su načini i uporaba energije vjetra kroz povijest i svi čimbenici koji utječu na vjetar. Dana su objašnjenja za eksperimentalna mjerenja i praćenja vjetra. U drugome dijelu su detaljno opisani sami vjetroagregati, njihova uporaba i razvoj kroz povijest. Opisane su podjele vjetroagregata, optimalno mjesto instalacije i aerodinamičnost vjetroturbine. Istraženi su neki od modernijih modela vjetroagregata današnjice i opisane su njihove karakteristike i značajke. Napravljena je usporedba proizvodnje električne energije na različitim mikrolokacijama s različitim vjetroagregatima i modelima. This paper describes the method of electricity production throughout the decades until today. The devices with which we achieve this are called wind turbines or wind aggregates. At the very beginning of the paper, we generally talk about a renewable source of energy - wind. Then, the ways and use of wind energy throughout history and all the factors that influence wind are described. Explanations are given for experimental measurements and wind monitoring. In the second part, the wind turbines are described, their use and development throughout history are described in detail. The divisions of wind turbines, the optimal installation location and the aerodynamics of the wind turbine are explained. Some of today's more modern models of wind turbines were investigated and their characteristics and features were mentioned. A comparison of electricity production was made at different locations with different wind turbines and models.

U ovom diplomskom radu detaljno je opisana utjecaj povećane integracije proizvodnje iz obnovljivih izvora na stabilnost elektroenergetskog sustava sa posebnim aspektom na oscilatornu stabilnost. Dan je osvrt na koncept mikromreža te distributivne proizvodnje uz pregled istraživanja autora u tom području. Također je opisan aspekt utjecaja novih tehnologija pri implementaciji u sustav te su izneseni potencijalni problemi te njihova rješenja. U praktičnom dijelu rada ukratko je opisan programski paket DIgSILENT te testna mreža na kojoj je rađena simulacija. Odrađeno je 5 scenarija različitih razina integracije proizvodnje iz obnovljivih izvora u sustav te različitog topografskog rasporeda istih. Po završetku simulacije uspoređeni su rezultati i doneseni zaključci utjecaja takve proizvodnje na naponske prilike i oscilatornu stabilnost sustava. This thesis describes the impact of the increased integration of renewable energy production on the stability of the electric power system with a special aspect on oscillatory stability. An overview of the concept of microgrids and distributed production is given, along with an overview of the author's research in that area. The aspect of the influence of new technologies during implementation into the system is also described, and potential problems and their solutions are presented. In the practical section of the paper, the DIgSILENT program package and the test grid on which the simulation was performed are briefly described. 5 scenarios of different levels of penetration of production from renewable sources into the system and different topographic distribution of the same were developed. At the end of the simulation, the results were compared and the conclusions reached about the impact of such production on voltage conditions and oscillatory stability of the system.

U disertaciji je razvijen i prikazan unaprijedeni dvoslojni adaptivni sustav upravljanja energijom za kratkoroˇcno planiranje pogona mikromreˇze. Dvoslojni sustav upravljanja energijom sastoji se od dva medusobno povezana optimizacijska problema (sloja). Viˇsi sloj je realiziran kao mjeˇsovito cjelobrojni linearni optimizacijski problem implementiran u okviru strategije pomiˇcnog horizonta s korektivnim djelovanjem i ciljem maksimizacije dobiti mikromreˇze. Niˇzi sloj je realiziran kao nelinearni optimizacijski problem u kosimulacijskom okruˇzenju koji uvaˇzava elektriˇcka ograniˇcenja elektroenergetske mreˇze, a ima tehniˇcki cilj minimizacije odstupanja od planiranih vrijednosti viˇsim slojem (minimizacija korektivnih mjera) u gotovo stvarnom vremenu. Sustav upravljanja energijom ima implementiran unaprijedeni model baterijskog sustava pohrane energije koji se sastoji od kombiniranja uˇcinkovitosti dvosmjernog energetskog pretvaraˇca ovisne o optere´cenju, energetskog modela punjenja baterije, modeliranja cikliˇckog i kalendarskog starenja baterije i valorizacije pohranjene energije u bateriji. Ulazni podaci u optimizacijske probleme predvidaju se uz pomo´c razliˇcitih metoda, ovisno o sloju sustava upravljanja energijom i veliˇcini koja se predvida. Koriˇstene metode podrazumijevaju modele numeriˇckog predvidanja vremena i umjetne neuronske mreˇze s dugom kratkoroˇcnom memorijom. Unaprijedeni dvoslojni adaptivni sustav upravljanja energijom primijenjen je na planiranje kratkoroˇcnog pogona testne mikromreˇze na osnovu kojeg su doneseni generalni zakljuˇcci da toˇcnost prognoza koje sluˇze kao ulazni podaci uvelike utjeˇce na optimalnost pogona mikromre ˇze. Instalirana snaga vlastitih izvora elektriˇcne energije u mikromreˇzi uvelike pridonosi stupnju samodostatnosti opskrbe mikromreˇze i smanjenju pogonskih troˇskova. Razina sloˇzenosti modela baterijskog sustava pohrane energije omogu´cuje vodenje razliˇcitih strategija pogona mikromreˇze kao kompromis izmedu smanjenja pogonskih troˇskova i produljenja ˇzivotnog vijeka opreme. An advanced double-layer adaptive energy management system for short-term microgrid operation planning is developed and presented in the thesis. The double-layer energy management system consists of two interconnected optimization problems (layers). The higher layer is realized as a mixed integer linear optimization problem implemented within the rolling horizon strategy with reactive scheduling and the objective function of maximizing the profit of the microgrid. The lower layer is realized as a nonlinear optimization problem in a cosimulation environment that integrates the electrical limitations of the power grid, and has the technical objective of minimizing deviations from the planned values of the higher layer (minimisation of corrective measures) in near real time. The energy management system has implemented an advanced model of battery energy storage system consisting of combining the load-dependent efficiency of a bidirectional power converter unit, battery energy charging model, modeling cycle and calendar aging of the battery and valorization of stored energy in the battery. The input data to the optimization problems are predicted using different methods, depending on the layer of the energy management system and the size that is predicted. The methods used include numerical weather prediction models and artificial neural networks with long short-term memory. An advanced double-layer adaptive energy management system was applied to the shortterm operation planning of the test microgrid, based on which general conclusions were made that the accuracy of forecasts that serve as input data greatly affects the optimality of microgrid operation. The installed power of microgrid sources of electricity greatly contributes to the degree of self-sufficiency of the microgrid and the reduction of operating costs. The level of complexity (reality) of the battery energy storage system model enables the microgrid operator to manage different operation strategies as a compromise between reducing operating costs and extending equipment life.

Ovaj diplomski rad bavi se vođenjem EES-a i usklađenja zaštite na sučelju prijenosne i distribucijske mreže uz integraciju obnovljivih izvora u SN mreži. Na početku rada naglašen je uvod u pravilnike Hrvatskog operatora prijenosnog sustava i operatora distribucijskog sustava pojava te način priključenja postrojenja kao što su distribuirani izvori koji su temeljeni na obnovljivim izvorima energije. Slijedeće je prikazana mreža koja će se koristiti za daljnje podešavanje relejne nadstrujne zaštite u distribucijskoj mreži. Završnim zadatakom se prikazuju postavke podešenja strujno – vremenskih nadstrujnih releja kako bi bi mogli simulirati selektivnost i odraditi koordinaciju mreže u zadovoljavajućim uvjetima. This thesis deals with the coordination of overcurrent protection in active distribution networks. There is a brief introduction at the beginning of what operators obligation is on transmission and distribution systems, and the emergence of problems to connect new energy sources such as distributed sources based on renewable energy sources. The next chapter shows adjusting the coordination model of the distribution network. In later chapters work shows the assumptions for current – time settings of overcurrent relays, in order to make coordination of all overcurrent protection used in the model, taking care of the property of selectivity. In conclusion, we need protective devices that will quickly recognize faults and react in given time. This also confirmed the simulations in this paper, where the t-I characteristics show how modeled protection devices quickly recognize short-circuit currents and turn them off in a modeled time.

Rad konvencionalnih elektroenergetskih sustava u suvremenom svijetu sve više se zamjenjuje sustavima s distribuiranom proizvodnjom i obnovljivim izvorima energije. U ovom radu opisan je način rada tradicionalnog elektroenergetskog sustava bez distribuirane proizvodnje i s distribuiranom proizvodnjom te su definirane same mikromreţe. Uz različite primjere mikromreţa, opis njihovog načina rada i konfiguracije, izvršeni su proračuni tokova snaga za četiri slučaja. U prvom slučaju radi se o tradicionalnoj distributivnoj mreţi, u drugom slučaju toj mreţi dodana je bioplinska elektrana, u trećem je, dodavanjem fotonaponskih elektrana, formirana mikromreţa te je u četvrtom slučaju prikazana mikromreţa u otočnom načinu rada. Analizom navedenih slučajeva dolazi se do zaključaka u kojem slučaju ima najmanje gubitaka, najviših napona (p.u.) te koji je sustav najpouzdaniji The operation of conventional power systems is increasingly being replaced by systems with distributed generation and renewable energy sources in the modern world. This paper describes the mode of operation of a traditional power system with and without distributed generation, and defines microgrids themselves. In addition to various examples of microgrids, a description of their mode of operation and configuration, power flow calculations were performed for four cases. In the first case it is a traditional distribution network, in the second case a biogas power plant was added to that network, in the third case, by adding photovoltaic power plants, a microgrid was formed and in the fourth case a microgrid in island mode is shown. The analysis of the mentioned cases leads to the conclusions in which case there are the least losses, the highest voltages (p.u.) and which system is the most reliable.

Razvoj novih tehnologija proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora energije utječe na sve intenzivniju implementaciju istih u distribuiranoj proizvodnji električne energije. Trend povećanja instalirane snage elektrana obnovljivih izvora energije, posebice vjetroelektrana, uočljiv je kako na globalnoj razini, tako i u Republici Hrvatskoj. Priključenje elektrana obnovljivih izvora energije u mrežu modificira postojeći elektroenergetski sustav čime mu se mijenjaju struktura i način rada. U svrhu istraživanja utjecaja priključenja elektrana obnovljivih izvora energije na mrežu, u ovom završnom radu izvršen je proračun tokova snaga u mreži s i bez vjetroelektrana. Simulacije su odrađene na IEEE ispitnom sustavu modeliranom u PowerWorld programu. The development of new technologies for electricity production from renewable energy sources is influencing their increasingly intensive implementation in distributed electricity generation. The trend of increasing installed capacity of RES-based power plants, especially wind power plants, is noticeable both globally and in the Republic of Croatia. The connection of RES-based power plants to the grid modifies the existing power system, which changes its structure and mode of operation. In order to investigate the impact of the connection of RES-based power plants to the grid, power flows in the grid with and without wind power plants were calculated in this final paper. Simulations were performed on an IEEE test system modelled by means of PowerWorld software.

Izvršena je usporedba SST transformatora u odnosu na konvencionalne tipove transformatora. Opisane su osnovne topologije SST transformatora te prednosti i nedostaci SST transformatora. Na osnovu dostupne literature, navedena je primjena SST transformatora u naprednom elektroenergetskom sustavu i prednosti primjene takvog tipa tehnologije u elektroenergetskom sustavu. Na osnovu dostupnih podataka o troškovima izrade, izvršena je analiza troškova izrade SST transformatora i konvencionalnog distribucijskog transformatora te analiza troškova priključivanja FN elektrane pomoću konvencionalnog i SST transformatora. A comparison of SST transformers to conventional transformer types was done. The basic topologies of SST transformers and the advantages and disadvantages of SST transformers were described. Based on the available literature, the application of SST transformers in the advanced power system and the advantages of the application of this type of technology in the power system were stated. Based on the available data on production costs, an analysis of the costs of manufacturing SST transformers and conventional distribution transformers and an analysis of the costs of connecting the PV power plant using conventional and SST transformers was performed

U ovom diplomskom radu se obraĊivala tema proraĉun struje kratkog spoja u srednjenaponskim mreţama sa obnovljivih izvorima energije. Kratki spoj je nepovoljno stanje u mreţi koje moţe dovesti do trajnih oštećenja elemenata mreţe, ali i uzrokovati ţivotnu opasnost za ljude. Ovim radom su takoĊer opisani obnovljivi izvori energije, te njihova upotreba u današnje vrijeme. U radu je opisana i primjenjena metoda superpozicije koja se koristi za proraĉun struje kratkog spoja. Proraĉun struje kratkog spoja na distributivnoj mreţi, metodom superpozicije je odraĊen u tri sluĉaja. Prvi sluĉaj je sluĉaj u kojemu na mreţu nisu spojene elektrane na obnovljive izvore. U drugom sluĉaju na mreţu je spojena elektrana na biomasu, a u trećem sluĉaju na mreţu je osim elektrane na biomasu spojena i fotonponska elektrana. This master's thesis deals with calculation of short circuit current in distribution power grid with renewable energy sources. Short circuit is a failure in power grid that can cause permament damage of power grid elements and life-threatening danger fo people. This master's thesis describes renewable energy sources and their use nowadays. Method of superpostion is also described in this master's thesis. Calculation of short circuit current in distribution power grid has been done for three cases, in all three cases method of superposition was used for calculation. First case of calculation consists only of distribution power grid. The second case of calculation consists of distribution power gird with biomass power plant. The third case of calculation consists of distribution power grid with biomass power plant and photovoltaic power plant.

Zbog globalnog zatopljenja uzrokovanog lošom brigom za okoliš, te sve manjom zalihom neobnovljivih izvora energije dolazi do sve veće upotrebe obnovljivih izvora energije u prijevozu. Upotrebom obnovljivih izvora smanjuje se emisija štetnih plinova. Prijevozna sredstva koja iskorištavaju obnovljive izvore su solarna vozila i vozila na biodizel. Osim njih tu su i električna vozila koje ne pokreću obnovljivi izvori, ali imaju sličnu zadaću kao i vozila na obnovljive izvore, a to je briga za okoliš. Zajedničko im je to da sve tehnologije još uvijek nisu usavršene, ali i već sada puno pridonose zaštiti okoliša Global warming caused by poor environmental care and the declining supply of non-renewable energy are leading to an increasing use of renewable energy in transport. The use of renewable sources reduces the emissions of gases. Vehicles that exploit renewables are solar and biodiesel vehicles. In addition, there are electric vehicles that are not powered by renewable sources, but have a similar mission as vehicles to renewables, which is an environmental concern. What they have in common is that not all technologies are perfect, but they are already contributing a lot to environmental protection

U ovom radu opisana je potrošnja električne energije i njezine mogućnosti, također su kratko opisani obnovljivi izvori energije u svijetu i Hrvatskoj, kao i geotermalna energija, njezine mogućnosti i sama ideja za izradu elektrane. Nabrojeni su i opisani osnovni dijelovi i princip rada određenog tipa geotermalne elektrane, te vitalni elementi potrebni za izgradnju i dokumentacija potrebna za realizaciju elektrane. Na kraju je kao primjer opisana geotermalna elektrana u izgradnji iz Draškovca koja je imala značajan utjecaj za izradu ovog rada. This paper describes the consumption of electric energy, as well as its possibilities. Furthermore, the paper briefly describes renewable energy sources in the world, as well as in Croatia. More specifically, the paper focuses on geothermal energy - its possibilities and the idea behind the construction of such a power plant. The basics parts and principles of operation of a certain type of geothermal power plant are listed, as well as vital elements and documentation needed for the construction and use of such power plants. As an example, the geothermal power plant in Draškovec is described at the end of this paper. The geothermal power plant that is currently being built in Draškovec had a significant influence on the design of this work.

U ovom radu proučena je formulacija problema određivanja optimalne snage i mjesta integracije elektrane iz obnovljivih izvora energije u distribucijskoj mreži. Predočene su mnogobrojne prednosti koje se postižu distribuiranom proizvodnjom kao i metode kojima se određuju optimalna snaga i mjesto integracije. Najnapredniji algoritmi za određivanje optimalne snage i mjesta integracije distribuirane proizvodnje su evolucijski algoritmi koji se temelje na ponašanju stvarnih životinjskih kolonija ( Optimizacija roja čestica, Optimizacija kolonije mrava, Algoritam umjetne pčelinje kolonije...). Također, jako je bitno biti upoznat sa utjecajem distribuirane proizvodnje na određene parametre kao što su napon mreže, gubici u mreži, kvaliteta el. energije, harmonici, pouzdanost te okoliš. Simulacijom u programskom paketu DIgSILENT PowerFactory 15.1 dokazali smo da se integracijom distribuirane proizvodnje u distribucijski sustav mogu uvelike smanjiti ukupni gubici mreže. In this paper, the problem formulation of determining the optimal allocation and sizing of distributed generation in the distribution networks is studied. Numerous advantages of distributed generation are studied in this paper, as well as methods for determining the optimum allocation and size of distributed generation. The most advanced algorithms for estimating the optimal allocation and size of distributed generation are evolutionary algorithms based on the acting of real animal colonies (Particle swarm optimization, Ant colony optimization, Artificial bee colony algorithm ...). Also, it is of great importance to be aware of the influence of distributed generation on certain parameters such as grid voltage, network losses, quality of electrical energy, harmonics, reliability and the environment. By simulating in DIgSILENT PowerFactory 15.1, we have proven that integrating distributed generation into a distribution network can greatly reduce overall network losses.

Uz postepeno uvoĎenje obnovljivih izvora energije u ulozi distibuiranih izvora električne energije postavlja se pitanje kakav utjecaj na kvalitetu električne energije imaju takvi izvori. Ovaj diplomski rad analizira utjecaj bioplinske i fotonaponske elektrane na kvalitetu električne energije. U prvom dijelu diplomskog rada obraĎeni su pokazatelji kvalitete električne energije (kolebanje napona, treperenje, naponski propadi i prekidi, prenaponi, harmonici i nesimetrija napona) te zahtjevi norme HRN EN 50160:2012 „Naponske karakteristike električne energije iz javnih distribucijskih mreţa“ koja propisuje dopuštene vrijednosti pokazatelja kvalitete. Drugi dio diplomskog rada obuhvaća rezultate i analizu mjerenja provedenih na bioplinskoj i fotonaponskoj elektrani te njihov utjecaj na kvalitetu električne energije. With gradual introduction of renewable energy sources in the role of distributed electric energy sources, the question arises: what influence on the quality of electric energy do such sources have. This master thesis analyses the influence of biogas and photovoltage powerplant on the quality of electric energy. In the first part of the thesis, the indicators of electric energy quality are processed (voltage fluctuation, flickers, voltage dips and supply interruptions, increase of voltage, harmonics and voltage dissymetry) and requirements of Standard HRN EN 50160:2012 „Voltage characteristics in public distribution systems“ which dictates the allowed values of quality indicators. The second part of the thesis covers the results and analysis of mesuring conducted on the biogas and photovoltage powerplant and their influence on the quality of electric energy.

U diplomskom radu prikazan je utjecaj integracije elektrana na obnovljive izvore energije na distributivnu mrežu. U teorijskom dijelu opisani su procesi i tehnologije proizvodnje električne energije iz biomase, mrežna pravila distribucijskog sustava, tehnički aspekti mrežnog priključenja i pomoćne usluge. U praktičnom dijelu izvršen je proračun i analiza utjecaja elektrane Antunovac 1 na priključenje u distribucijsku mrežu te su predložene mjere za povećanje razine integracije. The presented Master Thesis deals with the impact of renewable energy power plants the integration into the distribution network. The theoretical part of this paper describes the processes and technologies of electricity production from biomass, the distribution system network rules, the technical aspects of network connection and auxiliary services. The practical part presented in this paper deals with the calculation and analysis related to the connection of the Antunovac 1 power plant to the distribution network. As a conclusion there are measures proposed to increase the level of integration.

Sustavi za pohranu energije danas su u porastu zbog dinamičnog rasta obnovljivih izvora energije a isto tako i potrošnje električne energije. Osim što ima dobru stranu a to je davanje energije kada je ona najpotrebnija ili relativno malen prostor za skladištenje može imati i loše strane, npr. visoka cijena baterija. PQ upravljanje baterijskim spremnikom je samo jedno od mnogih rješenja koja se javljaju kako bi se spremnicima energije upravljalo u skladu s potrošnjom i proizvodnjom. Energy storage systems are on the rise today due to dynamic growth of reneweble energy as well as electricity consumption. In addition to having a good side, that is, providing energy when it is most needed or realatively small storage space can have downsides, such as high battery costs. PQ battery management is just one of many solutions that emerge to menage energy storage in accordance with consumption and production.

U doktorskom radu je predstavljena metodologija detekcije otočnog rada distribuiranih izvora energije uz pomoć metoda umjetne inteligencije (umjetne inteligencije) sa ciljem zadržavanja pasivne prirode metode detekcije a povećanja preciznosti, smanjenja vremena detekcije i zone ne-detekcije (zone ne detekcije). Predložena metodologija se sastoji od tri cjeline realizirane kroz 9 poglavlja: snimanje parametara mreže sa pametnim brojilom, treniranje umjetne inteligencije metoda sa slogovima podataka, testiranje metoda kroz standarde IEEE 1547 i UL 1741. Detekcija otočnog rada je realizirano kroz tri predložene metode: Adaptivni sustav neuro-neizrazitog zaključivanja(eng. Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System - ANFIS), Duboko učenje (eng. Deep Learning - DL) i Metoda potpornih vektora (eng. Support Vector Machine - MPV). Mjerenja su prikupljeni podaci sa realnog foto-naponskog (FN) sustava uz pomoć kojih je modeliran model u programskom alatu Matlabu/Simulink za testiranje navedenih umjetne inteligencije metoda. Također su izmjereni rezultati korišteni za treniranje kognitivnih metoda. Ocjenjivanje efikasnosti metoda se radi prema navedenim standardima, te još tri vrste kvara na niskonaponskoj distribucijskoj mreži, još jednim distribuiranim izvorom na istoj točki spajanja distribuiranog izvora sa distribucijskoj mreži-om, brzo punjenje električnih i hibridnih automobila (PHEV), te promjeni faktora kvalitete mreže (Qf). Na kraju su predstavljeni rezultati od sve tri predložene umjetne inteligencije metode, kao sumarni prikaz u izvješću u poglavlju 8, te diskutirana moguća daljnja istraživanja u cilju poboljšanja navedena tri faktora metoda za detekciju otočnog rada. The methodology for detecting islanding of Distributed Generators (DGs) in Distribution Network (DN) using the method of artificial intelligence (AI) is presented in the dissertation with the aim of retaining the passive nature of the detection method and increasing the precision, reduction of detection time and non-detection zone (NDZ). The proposed methodology consists of three units realized through 9 chapters: smart metering network parameters, training of AI methods using recorded data, testing methods through standards IEEE 1547 and UL 1741. Detection of the islanding is done through three proposed methods: Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System 239 (ANFIS), Deep Learning (DL), and Vector Support Machine (MPV). The measurements were collected from the real photographic (FN) system used in modeling of testing simulation environment in Matlab / Simulink software to test these Artificial Intelligence methods. Measurement results were also used to train cognitive methods. Efficiency evaluation of the method is done according to the mentioned standards and three other situations in microgrid: fault on the low voltage distribution network, another distribution sources at the same point of common coupling of distribution source with distribution network, rapid charging of electric and hybrid cars (PHEV) and change of network quality factors (Qf). Finally, the results of all three proposed Artificial Intelligence methods are presented as a summary report in the chapter 8 and discussed possible further research to improve mentioned three factors of inslanding detection methods.

U ovom diplomskom radu opisane su pojedine tehnologije decentralizirane proizvodnje električne energije, zajedno s njihovim prednostima i nedostacima. Na osnovu podataka o geografskim, klimatološkim i industrijskim uvjetima, napravljen je proračun potencijala proizvodnje energije iz obnovljivih izvora energije za područje Osječko-baranjske županije. Prema napravljenom proračunu vidi se kako je potencijal velik i kako postoje uvjeti za povećanje kapaciteta proizvodnje. Prikazana je i trenutna proizvodnja energije na području županije iz obnovljivih izvora energije. This thesis describes different technologies of distributed generation while specifying their advantages and disadvantages. The possible production from renewable energy sources in Osječko-baranjska county was calculated, considering geographical,climatological and industrial conditions. The production from renewable energy sources could be huge and there are good conditions for expanding the capacity of production from renewables. Also, in this thesis the current energy production from renewables in the Osječko-baranjska county is described.

Sunce je neograničen izvor energije koji je dostatan za sve potrebe čovječanstva za energijom. No, ipak ne iskorištava se dovoljno. Sunčevu energiju možemo iskorištavati izravnom fotonaponskom pretvorbom. Osnova fotonaponske pretvorbe su solarne ćelije. Modul čini više ćelija povezanih u niz. Takav niz postavlja se u kućište otporno na vremenske uvjete. Modul je osnova svakoga solarnoga sustava napajanja. Razlikujemo tri osnovne vrste fotonaponski sustava: samostalni fotonaponski sustav, fotonaponski sustav spojen na električnu mrežu te hibridni fotonaponski sustav. Izrađen je proračun sustava za samostalno napajanje stambenog objekta. The Sun is unlimited source of energy that is sufficient for all the energy humankind needs. But, still it is not used enough. Solar energy can be exploited with direct photovoltaic conversion. The bases of photovoltaic conversion are solar cells. The module makes multiple cells that are connected in a row. Such a row is placed in a housing that is resilient to the weather conditions. The module is basis of every solar power system. We distinguish three basic types of photovoltaic systems: stand-alone system, on-grid system and hybrid photovoltaic system. The estimate of the system for stand-alone supply of the housing facility was calculated.

U ovom diplomskom radu opisana je potreba za razvojem tehnologija i elektrana na obnovljive izvore energije te su opisani izazovi razvoja elektroenergetske mreže u naprednu mrežu. Definirana je i opisana mikromreža kao jedan od koncepata razvoja i stvaranja napredne mreže i navedene su njene koristi i prednosti. Proveden je opis mikromreže kako bi se razlikovao koncept mikromreže od ostalih vrlo sličnih koncepata. U programskom paketu Typhoon HIL provedeno je modeliranje i simulacija modela samostalne mikromreže u svrhu proučavanja načina na koji se sustav ponaša kao samostalni sustav te je li takav sustav održiv. Dobiveni podaci i rezultati pokazali su da takav sustav može funkcionirati u samostalnom (otočnom) režimu rada. This thesis describes the need for the development of renewable energy technology and power plants and the challenges of the development of the power grid to the advanced grid are described also. Microgrid is defined and described as one of the concepts of development of smart grids and its benefits and advantages are indicated. A microgrid description was developed to distinguish the concept of microchips from other very similar concepts. In the Typhoon HIL program package, modeling and simulation of a stand-alone microgrid model was carried out to study how the system behaves as a stand-alone system and whether such a system is sustainable. The obtained data and results have shown that such a system can function in an independent (islanded) mode of operation.

Kroz diplomski rad je opisan način integracije obnovljivih izvora energije. Definirane su različite tehničke i ekonomske mogućnosti integracije OIE u ovisnosti o geografskom položaju zemlje. Također su opisana nova mrežna pravila distribucijskog sustava na osnovu kojih je uspješno napravljen primjer integracije dva bioplinska postrojenja u programskom paketu DigSilent te je obavljena analiza rezultata. Through this thesis it is presented the way of integration of renewable sources of energy. It is defined different technical and economic measures of integration of renewable sources of energy on different geographical position of land. Also described are the new network rules of the distribution system on the basis of which an example of integration of two Biogas plants in the DigSilent software package has been successfully developed and analysis of results has been carried out.

Tema ovog završnog rada je primjena toplinskih crpki. U završnom radu je opisan osnovni princip rada toplinske crpke te njeni glavni dijelovi (isparivač, kompresor, kondenzator i ekspanzijski ventil). Toplinske crpke su klasificirane prema vrsti toplinskog izvora, stoga razlikujemo toplinsku crpku zrak/voda, voda/voda, tlo/voda te solarnu toplinsku crpku. TakoĎer su navedeni prednosti i nedostatci navedenih toplinskih crpki. Prednosti toplinskih crpki su smanjenje emisije stakleničkih plinova i uporaba obnovljivih izvora energije, dok je visoka cijena ugradnje jedna od glavnih nedostataka. Dan je primjer proračuna toplinske crpke tlo/voda sa zadanim prosječnim parametrima kao što su: učinak grijanja, el.snaga kompresora, snaga pumpe za glikolnu smjesu, snaga pumpe za vodu i vrijeme rada toplinske crpke. Potrebno je izračunati godišnji toplinskih mnoţitelj i dubinu polaganja izmjenjivača u tlo. The theme of this final work is the use of heat pumps. The final work describes the basic principle of the heat pump and its main components (evaporator, compressor, condenser and expansion valve). Heat pumps are classified according to the type of heat source, so we distinguish the heat pump air / water, water / water, ground / water and solar heat pump. The advantages and disadvantages of heat pumps are also mentioned. The benefits of heat pumps are the reduction of greenhouse gas emissions and the use of renewable energy sources, while the high cost of installation is one of the main disadvantages. Given an example of soil / water heat pump calculation with set average parameters such as: heating effect, compressor compressor power, glycolic pump power, water pump power, and heat pump operation time. It is necessary to calculate the annual heat exchanger and the depth of laying the exchanger in the ground.

U ovom završnom radu opisani su fotonaponski moduli i sustavi koji su sve više u primjeni za iskorištavanje sunca kao obnovljivog izvora energije. Energija dobivena iz fotonaponskih modula je besplatna, a proizvodnja energije nije štetna za okoliš. Opisane su karakteristike sunčeve energije i zračenja. Jedan od nedostaka fotonaponskih modula je zasjena koja može znatno smanjiti snagu modula. Maksimalna snaga postiže se u slučaju bez zasjenjenja. Izvršena su mjerenja utjecaja zasjenjenja na četiri razlitičita FN modula ( BISOL BMO-250, BISOL BMU-250, SOLARFRONTIER SF-150 i PANASONIC HIT N240) te su dobiveni rezultati uspoređeni i analizirani. In this final work, photovoltaic modules and systems are increasingly being used to exploit the sun as a renewable energy source. Energy obtained from photovoltaic modules is free and energy production is not harmful to the environment. The characteristics of solar energy and radiation are described. One of the shortages of photovoltaic modules is a shade that can significantly reduce the strength of the module. Maximum power is achieved in case of no shading. Measurements of the effect of shading on four distinct FN modules (BISOL BMO-250, BISOL BMU-250, SOLARFRONTIER SF-150 and PANASONIC HIT N240) were performed and results were compared and analyzed.

Fotonaponski sustavi su budućnost razvoja energije. Mogu se primijeniti na razne načine. U ovom radu opisano je sunce kao izvor energije, fotonaponske ćelije, fotonaponski sustavi projekt pametni tuš UNNI koji je prikaz jednog od načina korištenja sunčeve energije. Na kraju rada je zaključak i osvrt na cjelokupan rad. Photovoltaic systems are the future of the energy development. They can be utilized in many ways. In this paper sun is described as an energy source, photovoltaic cells, photovoltaic systems, a smart shower UNNI project which is described as one of the ways how to use the solar energy. At the end of the paper there is a conclusion and a review of the whole paper.

Cilj završnog rada je prikazati utvrđene mogućnosti i postojeći potencijal OIE za zadovoljavanje energetskih potreba unutar Ličko-senjske županije (LSŽ). U radu je prikazano na temelju kojeg je modela izrađena analiza prognoze o potrošnji električne energije i toplinske energije u razdoblju od 2015. do 2030. godine. Prikazan je energetski sustav LSŽ koji je utemeljen na postojećem potencijalu OIE. Podatke s kojima se raspolaže potrebno je usporediti s potrošnjom te napravio financijsku analizu proizvodnje električne energije iz OIE. Nakon provedenih analiza rezultati treba pokazati mogućnosti proizvodnje električne energije i toplinske energije iz OIE za potrebe LSŽ. Područje Županije obuhvaća područje Like s oštrom, brdsko-planinskom klimom i uski obalni pojas između Velebita i mora te dio otoka Paga (Novalja) gdje vlada mediteranska klima. Prema dostupnim podacima iz analize mogućnosti razvoja postrojenja OIE na području LSŽ postoje prirodni potencijali energije vjetra, biomase, hidroenergije te energije Sunca, dok prirodni termalni izvori nisu zabilježeni. Primjer korištenja energije sunca moguće je koristiti kroz korištenje sunčanih toplinskih sustava za zagrijavanje potrošene tople vode te grijanje fotonaponskih sustava za proizvodnju električne energije. Prirodni potencijali OIE na području LSŽ su značajni, a korištenje tih potencija dovest će do iskorištavanja najbolji lokacija i velike mogućnosti razvoja ove LSŽ. The goal of the finishing paper is to show establishing possibilities and the existing potencial of RES for the fulfilment of the energetic need of LSŽ. Whitin the paper it's displayed on what model the analysis about the consumption of electric energy and thermal energy whitin the period of 2015. to 2030. was built on. The energy system of LSŽ which had been baised on an existing potencial of RES has been cisplayed. The data that we have should be compared with the consumation and a financial analysis should be made regarding the manufacturing of electric energy from RES. After the analysis had been conducted the results should show the possibilities of the manufacturing of electric energy and termal energy from RES for the needs of LSŽ. The area of the country involves the area of Lika with harsh mountain climate and a narrow seciboard between Velebit and sea and a part of Pag island (Novalja) when there is mediterranean climate. Accorcling to the available data from the analysis of possibility of the development of the facilitys of RES on the area of LSŽ there are natural potentials of the energy of wind, biomass, hidroelectry energy and solar energy but natural hot springs havent been recorded. Solar energy can be used trough the usage of solar heat systems for heating up used warm water and heating up photovoltaic systems for manufacturing electric energy. The natural potentials of RES on the area LSŽ are meaningful and the usage of those potentials will lead to the usage of the best locations and the possibility of deuelopment ofLSŽ.

Tema ovog rada jest ekonomika i tržište naprednih mreža i mikromreža. Rad je podijeljen na dva dijela, na teorijski dio i na praktični dio. Teorijski dio se sastoji od upoznavanja naprednih mreža i mikromreža, njihovim tehničkim i ekonomskim karakteristikama. Opisana je osnovna analiza naprednih mreža različitim vrstama metodologija. U praktičnom dijelu radu će se kao realna lokacija za tehno ekonomsku analizu koristiti selo Korođ i njegove geografske koordinate i podaci o ozračenosti. Praktični dio je rađen u simulacijskom programu Homer Pro u kojem su analizirani dobiveni rezultati za samostalni (off-grid) i umreženi (on-grid) sustav. Cilj tehno ekonomske analize je bio prikaz isplativosti izgradnje i pogona naprednih mreža i mikromreža na zadanu lokaciju. The theme of this work is the economics and market of smartgrids and microgrids. The work is divided into two parts, on the theoretical part and on the practical part. Theoretical part is composed of introduction of smartgrids and microgrids, their technical and economic characteristics. The basic analysis of smartgrids is described in different types of methodologies. In the practical part of the work will be as viable locations for a techno economic analysis used Korođ village and its geographic coordinates and information about radiation exposure. The practical part was developed in the Homer Pro simulation program, which analyzed the results for an off-grid and on-grid system. The aim of the technical economic analysis was to show the cost-effectiveness of the construction and operation of smartgrids and microgrids at the given location.

U ovom je radu predstavljen problem optimalnih tokova snaga u mrežama s obnovljivim izvorima energije te metode za rješavanje optimalnih tokova snaga. Koristeći PowerWorld programski paket, metodom linearnog programiranja izvršena je simulacija sastavljena od tri dijela. U prvom dijelu simulacije prikazan je optimalni rad EES-a s minimalnim troškom kao funkcijom cilja, a obnovljivi izvor kojeg predstavlja vjetroelektrana, radi prema planu. Drugi dio simulacije prikazuje proračunate optimalne tokove snaga i marginalne cijene u slučaju kada dođe do smanjenja izlazne snage vjetroelektrane u odnosu na prognoziranu vrijednost. Treći dio simulacije prikazuje promjenu tokova snaga i marginalne cijene u slučajevima kada dođe do povećanja izlazne snage vjetroelektrane u odnosu na prognoziranu vrijednost. Rezultati, osim optimalnih tokova snaga, pokazuju da pozitivno odstupanje izlazne snage vjetroelektrane utječe na smanjivanje marginalne cijene električne energije u sustavu, dok negativno odstupanje izlazne snage vjetroelektrane utječe na povećanje marginalne cijene električne energije u sustavu. This paper presents the problem of optimal power flows in the network with renewable sources of energy, and methods for solving optimal power flows. Using PowerWorld software and the linear programming method three part simulation is completed. The first part of the simulation shows the optimum operation of the power system with a minimum cost as an objective function. Renewable sources represented by the wind power plants are in operation according to plan. The second part of the simulation shows optimal power flow and marginal cost calculation when the wind power output decreases in relation to the predicted value. The third part of the simulation shows power flow and marginal cost calculation when the wind power output increases in relation to the predicted value. The results, in addition to optimum power flows, show that the positive deviation of the wind power output affects the reduction of the marginal cost of electricity in the system, while the negative deviation of the wind power output influences the increase in marginal cost of electricity in the system.

Distribuirana proizvodnja iz obnovljivih izvora energije stvara utjecaj na kratke spojeve ipodešavanje zaštite. Integracijom distributivnih izvora u mrežu povećava se razina struje kratkihspojeva. Koliki će biti utjecaj distributivnih izvora ovisi o lokaciji smještanja u mreži, o količinigeneratora, instaliranoj snazi i topologiji mreže. Za dimenzioniranje zaštite potrebno je pripriključivanju elektrane provjeriti snage kratkog spoja sabirnice na kojoj je distribuirani izvor.Analizom kratkih spojeva kreiraju se rezultati koji služe za uvid u razinu rasklopnih moći svakogpojedinog prekidača. Distributed generation from renewable energy sources creates an impact on short circuits andsecurity settings . The integration of distribution sources in the network increases the levels ofshort circuit currents . What will be the impact of distribution sources depends on the location ofplacement in the network , the amount of the generator , installed power and network topology .For the dimensioning of protection is necessary when connecting the power plant to check powershort circuit on the bus which was distributed source . The analysis of short circuits gives theresults which are used for access to the switching power of each switch .

U diplomskom radu opisane su tehnologije skladištenja energije koje danas imaju široku primjenu u elektroenergetskom sustavu. Sustavi za skladištenje energije se dijele na mehaničke, elektrokemijske, kemijske, elektrostatske i toplinske. Prikazana je podjela tehnologija skladištenja energije i njihove najvažnije karakteristike (kapacitet skladištenja, maksimalna snaga, učinkovitost, specifična snaga i energija). Tehnologije skladištenja energije omogućavaju efikasnije iskorištavanje obnovljivih izvora energije. Nakon upoznavanja sa teorijskim osnovama tehnologija skladištenja energije, prikazana je njihova praktična primjena u elektroenergetskom sustavu. Opisana je detaljnije primjena tehnologija skladištenja energije u prijenosnoj i distribucijskoj mreži, te je prikazan model baterijskog sustava za skladištenje energije The thesis describes the energy storage technologies that are widely used today in the power system. Energy storage systems are classified into mechanical, electrochemical, chemical, electrostatic and thermal. It is shown the classification of energy storage technologies and their principal characteristics (storage capacity, maximum power, efficiency, specific power and energy). Energy storage technologies enable more efficient exploitation of renewable energy sources. After becoming familiar with the theoretical basis of energy storage technologies, their practical application in the power system is shown. The application of energy storage technologies in the transmission and distribution grid is described in detail and Battery Energy Storing System is shown.

U ovome radu dan je teorijski pregled utecaja elektrana na obnovljive izvore energije na stabilonst napona, frekvencije i kuta elektroenergetskog sustava, te prolazak kroz kvar. U programskom alatu DIgSILENT PowerFactory izvršena je simulacija dodavanja jedne vjetroelektrane u sustav kako bi se analizirao njen utjecaj na stabilnost napona i kutnu stabilnost, te su prezentirani rezultati analize. In this paper a theoretical overview of the impact of renewable energy sources on voltage stability, frequency stability and angular stability is described, as well as fault ride through. A simulation was carried out using software package DIgSILENT PowerFactory for the case of adding one wind power plant to an existing system so that it's impact on voltage and angular stability could be analyzed. The reusults of the analysis are presented.

U završnom radu opisan je postupak energetskog pregleda tehnološkog procesa velikog poduzeća. Definiran je pojam velikog poduzeća te je analizirana direktiva Europske Unije i način na koji je implementirana u hrvatsko zakonodavstvo. Pravilnikom i normama određeno je tko može provoditi norme, kakav je postupak licenciranja i na koji način se pregled mora provoditi. Pravilno provođenje pregleda omogućuje donošenje adekvatnih i isplativih mjera za povećanje energetske učinkovitosti i napredak u globalnom problemu zaštite okoliša. The final paper describes an energy audit of the technological process of a large company. It defines the notion of large companies and analyzes the directives of the European Union and the way it is implemented in the Croatian legislation. Regulations and standards determined by who can implement the standard, what is the procedure of licensing and how the review should be conducted. Proper implementation of the review enables the adoption of appropriate and costeffective measures for improving energy efficiency and progress in the global environmental problems.

U ovom radu opisane su najvažnije karakteristike mikromreže i njene prednosti nad klasičnim načinima proizvodnje električne energije. Praktični dio se izvodi u Homer računalnom simulacijskom programu koji uzima u obzir tehničke i ekonomske aspekte pri određivanju optimalnog sustava napajanja. Glavnina istraživanja bila je na pronalaženju najoptimalnijeg mikromrežnog sustava koji bi se instalirao na FERIT-u. Prilikom modeliranja nastojalo se pronaći što točnije podatke o investicijskim troškovima, troškovima održavanja te troškovima rada pojedinih komponenti. Svi podaci o fotonaponskim panelima odnose se na već instalirani sustav na krovu FERIT-a, a podaci o sunčevom zračenju odnose se na grad Osijek. Podaci za ostale komponente su određivane u odnosu na cijenu i tehničke karakteristike. Računalni simulacijski programi koriste u analizi izvedivosti, no stvarno ponašanje sustava nije moguće točno predvidjeti. Ipak, metode korištene u ovoj simulaciji daju kvalitetne rezultate na osnovu kojih se može donijeti odluka o izvedivosti mikromrežnog sustava na FERIT-u. Ključne riječi: mikromreža, fotonaponski paneli, gorivne ćelije, obnovljivi izvori energije This paper describes the main characteristics of microgrids and their advantages over the usual methods of electricity generation. Most of the research efforts were devoted towards finding the most reliable data on investment and maintenance expenses and costs of operation of individual parts. The data on photovoltaic panels pertain to the system already installed on the roof of FERIT, and the data on solar radiation pertains to the City of Osijek. The data for the other parts have been determined based on price and technical specifications. While the computer simulation programs are useful for the feasibility analysis, the real-life behaviour of the system cannot be predicted accurately. Still, the methods used in this simulation provide quality results based on which a decision on the feasibility of microgrid system on FERIT can be made.

Diplomski rad opisuje pojam energiju i iz kojih obnovljivih izvora se može proizvesti energija. Opisani su elektronički energetski pretvarači i dana je njihova podjela. Elektronički energetski pretvarači se dijela na pretvarače koji povezuju izmjeničnu mrežu i istosmjerno trošili, pretvarači koji povezuju istosmjernu mrežu i istosmjerno trošilo, pretvarači koji povezuju istosmjernu mrežu i izmjenično trošilo i na pretvarače koji povezuju izmjeničnu mrežu i izmjenično trošilo. Također je svaka podjela pretvarača opisana. U zadnjem dijelu opisana je primjena elektroničkih energetskih pretvarača u fotonaponskim sustavima, vjetroelektranama, hibridnim sustavima i gorivnim ćelijama. Paper describes energy and renewable energy sources. It contains descriptions of power converters for connecting AC source with DC load, DC source with AC load, AC source with AC load and DC source with DC load. Paper also describes applications of power converters in PV systems, wind turbines, fuel cells and hybrid systems.

Diplomski rad vezan je za obnovljive izvore energije, točnije za energiju vode koja se sve više koristi kao obnovljivi izvor energije. Objašnjen je princip rada malih hidroelektrana te elementi od kojih se sustav sastoji. Najveći dio rada odnosi se na malu hidroelektranu „Pleternica“ koja je prva takva mala hidroelektrana u Hrvatskoj u vlasništvu jednoga grada. Opisan je režim njezinoga rada te su dani podatci o ugrađenim elementima male hidroelektrane kao i podatci o proizvedenoj energiji koja se isporučuje u distribucijski sustav mreže HEP-a. Graduate work is related to renewable energy sources, specifically energy of water, which is increasingly used as a renewable energy source. The principle of operation of small hydroelectric power plants and the elements of which the system consists is explained. The largest part of the work refers to the small hydro power plant "Pleternica" which is the first such small hydropower plants in Croatia owned by one of the town. The regime of its work is described and information on the built-in elements of small hydro power plant as well as data on the generated energy which is supplied to the distribution system network HEP are given.

Power system planning and development face new pressing challenges from climate change including the need to reduce its GHG emissions (climate change mitigation through different mechanisms such as emission trading, transition to low emission power system); and the need to adapt to climate change (climate change adaptation and vulnerability). Also, the development of energy sector should take the responsibility for the sustainable development – delivering positive and measurable impact on society, economy and environment. The main objective of the research was to develop and verify methodology and models for the assessment of emission trading and climate change impacts on sustainable power system development. Two models were designed to fit the proposed methodology. The first model is for the assessment of emission trading and fuel price impacts on long term marginal costs for different power plants. The second designed model enables measuring sustainable development indicators from generation capacity expansion. This developed algorithm enables the power system model to include emission price in power system operation and planning. Data from Croatian power system are used for the verification of proposed methodology, designed models and algorithm,. Verification steps are included: power system modeling, modeling sustainable development indicators and assessment of climate change impacts on power system planning. Finally, the integrative model based on proposed methodology, developed models and algorithm performed a wide set of modeled scenarios. This holistic approach of modeling emission trading and climate change impacts on long-term power system planning is verified by using data for Croatian power system until 2030. Results from verification of the proposed modeling are presented and discussed. Based on these results, a summary of main findings, recommendations for policy makers and energy planners, and area for further research in this field are proposed. Planiranje elektroenergetskog sustava suočeno je s novim izazovima koji dolaze od istodobne potrebe smanjenja klimatskih promjena i prilagodbe na njih. Paralelno je potrebno smanjivati emisije stakleničkih plinova i predvoditi tranziciju u niskougljičnu ekonomiju; kao i prilagoditi se na postojeće i buduće utjecaje klimatskih promjena. Pritom, potrebno je mjeriti uspoređivati i pozitivne i negativne učinke na održivi razvoj – društvo, ekonomiju i okoliš. Da bi se mogli analizirati ovi izazovi prilikom planiranja elektroenergetskog sustava, potrebni su novi modeli, nove metodologije i novi algoritmi koji omogućuju planeru da procjeni utjecaj klimatskih promjena i trgovanja emisijama na održivi razvoj kroz povećanje konkurentnosti niskougljičnih tehnologija. U uvodnom poglavlju, predstavljeni su izazovi trgovanja emisijama i klimatskih promjena na planiranje i razvoj elektroenergetskog sustava. Definira se istraživački problem, hipoteze na kojima se temelji istraživanje i sveukupni cilj istraživanja. Diskutira se originalnost rada, očekivani znanstveni doprinosi, ciljana skupina kojoj su rezultati istraživanja namijenjeni te se navode glavna ograničenja rada. U drugom poglavlju („Niskougljični razvoj i klimatske promjene“) fokus je stavljen na važnost utjecaja klimatskih promjena, klimatskih pregovora i niskougljičnog razvoja na elektroenergetski sustav. Treće poglavlje („Trgovanje emisijama – teoretska i praktična pozadina“) analizira se utjecaj trgovanja emisijama na konkurentnost niskougljičnih tehnologija. Dan je pregled tržišta emisija stakleničkih plinova u svijetu, te teoretska pozadina trgovanja emisijama. U četvrtom poglavlju („Dugoročno planiranje elektroenergetskog sustava s trgovanjem emisijama“) analiziraju se utjecaji trgovanja emisijama na dugoročno planiranje elektroenergetskog sustava promatranjem marginalnih troškova proizvodnje električne energije i marginalnih krivulja smanjenja emisija stakleničkih plinova. U petom poglavlju („Modeliranje elektroenergetskog sustava i njegovog utjecaja na održivi razvoj“) istražena je klasifikacija modela za energetsko i elektroenergetsko planiranje, te su propitane njihove značajke važne za mjerenje utjecaja na održivi razvoj. Uvodna poglavlja daju osnove za predstavljanje glavnog predmeta istraživanja - razvoj i verifikacija razvijene metodologije i modela za procjenu utjecaja trgovanja emisijama i klimatskih promjena na održivi razvoj kroz porast konkurentnosti niskougljičnih tehnologija. Metodologija za procjenu utjecaja klimatskih promjena i trgovanja emisijama na planiranje elektroenergetskog sustava prikazana je u šestom poglavlju („Predložena metodologija i modeli“). Opisana je metodologija koja je razvijena u doktorskom radu, a koja će biti iskorištena za provjeru postavljene hipoteze putem shematski opisanih koraka planiranje elektroenergetskog sustava. U ovom poglavlju, opisana su i dva modela koja su predložena i dizajnirana, te razvijeni algoritam. Prvi od tih modela je nazvan „Model za procjenu pokazatelja održivog razvoja“ i omogućuje planeru usporedbu različitih scenarija novih proizvodnih kapaciteta, mjerenjem njihovog utjecaja na održivi razvoj. Drugi model je nazvan „Model za procjenu utjecaja trgovanja emisijama na granične troškove elektrana“ i on procjenjuje utjecaj cijene energenata i emisija na konkurentnost obnovljivih izvora energije. Razvijeni algoritam omogućava da se prilikom modeliranja elektroenergetskog sustava uključi i utjecaj trgovanja emisijama u planiranje i rad samog elektroenergetskog sustava. Sedmo poglavlje („Verifikacija predložene metodologije, modela i algoritma s upotrebom podataka iz Hrvatske“) koristi podatke iz Hrvatske da verificira predloženu metodologiju, modele i algoritam. Verifikacija je napravljena u nekoliko koraka, počevši od planiranja godine unaprijed do dugoročnog modeliranja elektroenergetskog sustava, modeliranja indikatora održivog razvoja i procjene utjecaja klimatskih promjena na elektroenergetski sustav. Cjelovit pristup modeliranju utjecaja klimatskih promjena i trgovanja emisijama na planiranje elektroenergetskog sustava verificiran je koristeći podatke iz Hrvatske za 2030. godinu, a rezultati modeliranja su opisani i prodiskutirani. Zaključak sadrži sažetak glavnih rezultata istraživanja, kritički osvrt na postignute rezultate s obzirom na postavljene hipoteze, daje preporuke donosiocima politika te utvrđuje temeljne smjerove nastavka istraživačkog rada. Glavni predmet istraživanja je razvoj i verifikacija razvijene metodologije i modela za procjenu utjecaja trgovanja emisijama i klimatskih promjena na održivi razvoj kroz porast konkurentnosti niskougljičnih tehnologija. Prilikom istraživanja, ostvaren je sljedeći izvorni znanstveni doprinos: - Predložena je metodologija za procjenu utjecaja trgovanja emisijama i klimatskih promjena na održivi razvoj. Metodologija uključuje holističku procjenu utjecaja klimatskih promjena na elektroenergetski sustav i procjenu utjecaja trgovanja emisijama na porast konkurentnosti obnovljivih izvora energije; - Dva modela su razvijena tijekom rada na disertaciji –Model za procjenu pokazatelja održivog razvoja koji omogućuje planeru usporedbu različitih scenarija novih izgrađenih elektrana u sustavu mjerenjem njihovog utjecaja na održivi razvoj; i Model za procjenu utjecaja trgovanja emisijama na granične troškove elektrana koji procjenjuje utjecaj cijene trgovanja emisijama i energenata na konkurentnost obnovljivih izvora energije. Primjena oba modela osnažuje proces dugoročno planiranja razvoja elektroenergetskog sustava, donošenje novih politika i strategija te pomaže prilikom donošenja odluka prilikom adresiranja izazova utjecaja klimatskih promjena; - Predložen je i razvijen algoritam za modeliranje utjecaja trgovanja emisijama na elektroenergetski sustav, koji je na kraju i implementiran u model PLEXOS. Time je model PLEXOS osposobljen prilikom simuliranja rada i planiranja elektroenergetskog sustava uzeti u obzir i utjecaj cijene emisija, te pratiti njen utjecaj na profitabilnost pojedinih elektrana, visinu cijene električne energije i promjenu u voznom redu elektrana; - Predložena metodologija i razvijeni modeli i algoritam su verificirani podacima iz hrvatskog elektroenergetskog sustava – to predstavlja prvi pokušaj procjene i modeliranja utjecaja klimatskih promjena na planiranje elektroenergetskog sustava; ali također i omogućuje razvoj i sagledavanje širokog raspona opcija i scenarija prilikom adresiranja trgovanja emisijama i procjene konkurentnosti niskougljičnih tehnologija.

Dosljedna i temeljita usporedba različitih izvora energije predstavlja temelj valjanog razvoja elektroenergetskog sustava. Odluke o izgradnji novog postrojenja u pravilu se temelje na energetskim i ekonomskim razmatranjima. Međutim, da bi se prednosti i nedostaci različitih izvora energije koji se koriste u proizvodnji električne energije temeljito sagledali, potrebno je u analizu uključiti i parametre kojima se najčešće ne pripisuje ekonomska vrijednost, tako da ona uključuje energetske, ekonomske, ekološke i društvene aspekte uporabe pojedinog izvora energije. Taj je problem posebno izražen kod obnovljivih izvora energije jer se koristi koje omogućava njihova uporaba javljaju u makroekonomskim i društvenim aspektima te u aspektu okoliša, a najčešće ih se ne valorizira. Zbog toga je predložena metoda za višekriterijsku analizu obnovljivih izvora energije koja u obzir uzima energetske, ekonomske, ekološke i društvene aspekte uporabe obnovljivih izvora energije, a temelji se na novčanom vrednovanju neekonomskih parametara. Metoda je provedena na primjeru uporabe energije vjetra u elektroenergetici u sklopu čega je razvijen novi model za analizu energetskih aspekata vjetroelektrane, temeljen na relacijskoj bazi podataka. A through and transparent comparison of various energy sources for electricity production is a basis of valid power system expansion. Decisions about new power plant construction are commonly based on electric power production and economic analyses. For a just comparison of various energy sources, also the aspects that are usually not given economic values must be analysed and the analysis must encircle their energy, economy, environmental and societal criteria. This is of particular importance in analysing renewable sources of energy, because their use induces benefits in macroeconomy, the environment and in the society, which are usually not properly accounted for in decision making. For that reason a new method for multicriteria analysis of renewable energy sources, taking into the account energy, economy, environment and societal aspects, based on monetary valuation of non-economic parameters, has been proposed. The method has been applied in wind power use for electricity production. A new model for analysis of wind power plants in power system, based on a relational database, has been developed.

U disertaciji je razvijen model energetski neovisne zgrade, primjenom nove energetski održive tehnologije, koja je u skladu sa zaštitom okoliša i strogim kriterijima održivog razvoja. Zgrada tijekom cijele godine ima sav energetski doprinos iz obnovljivih izvora energije, prije svega iz energije Sunca, s minimalnom emisijom štetnih tvari u okoliš. U model su sinergijski povezani podsustavi: pasivnog korištenja Sunčeve energije, grijanja i pripreme potrošne tople vode, istosmjerne i izmjenične struje, pohrane energije pomoću vodika, gorivih ćelija, solarnog hlađenja, desalinizacije morske vode, sakupljanja kišnice, vjetrogeneratora, te sustava vođenja i upravljanja. Svi podsustavi, odnosno pojedini modeli, prikazani su jednadžbama koje opisuju promjene toka i energije pojedinih komponenti i povezani su u skladnost cijele energetski neovisne zgrade. Prikazan je simulacijski model koncepcijskog riješenja predpostavljene konfiguracije energetski neovisne zgrade i dani su dijagrami toka simulacije. Opisan je model optimalnog upravljanja energijom koji, metodom linearnog programiranja, daje količine energije iz svakog izvora, uz najmanje troškove, a zadovoljava energetske potrebe zgrade. U radu se koristi multidisciplinarni pristup obzirom na energetsko-ekonomske i energetsko-ekološke kriterije. Na kraju su analizirani rezultati simulacije i prikazani kao mjesečne vrijednosti udjela i cijena energije pojedinih izvora energije. The dissertation presents a developed model of the energy independent building, using the application of a new energy sustainable technology, in compliance with the protection of environment, and the sustainable development criteria. The concept shows that it is possible to meet the building energy demands, for a whole year, by using solar energy utilization, with a minimal emission of pollution into the environment. The model is connected using synergic ally. It includes the solar energy passive utilization, solar heating and domestic hot water system, the direct and alternating current, the storing of energy of the hydrogen, fuel cells, solar cooling, seawater desalinization, rain-water collecting, wind generator as well as the systems for conducting and managing the subsystems. All these subsystems, known as, the single models, are presented by equations describing some single components’ flow and energy changes and are connected into the functioning and energetically independent building. A simulation model is presented showing the conceptional solution of the assumed configuration for an energetically independent building, together with the simulation flow chart. The model of an optimal energy management is described emitting the linear programming method, which gives certain energy quantities from every source, with minimal costs, and at the same time, meeting the building needs in regard to the energy. A multidisciplinary approach has been used, taking the energy-economic and energy-ecological criteria into consideration. At the end, the simulation’ results analysis are presented together, with the monthly share values, which include the prices of some single energy sources.