Share |

Fagligt indhold · Energiteknik, civilingeniør

På kandidatuddannelsen i energiteknik i Aalborg kan du specialisere dig inden for seks specialiseringer

  • Brændselsceller og brintteknologi
  • Effektelektronik og elektriske drivsystemer
  • Elektriske anlæg og højspændingsteknik
  • Mekatronisk reguleringsteknik
  • Termisk energi og procesteknik
  • Vindmølleteknologi

 

Din værktøjskasse og unikke kompetencer som kandidat i energiteknik

Uanset hvilken specialisering du vælger, så får du en bred værktøjskasse at arbejde videre med. Vi lægger vægt på at give dig en række unikke kompetencer såsom

  • Viden i et eller flere områder inden for energiteknik som er baseret på det højeste internationale forskningsniveau på området
  • Videnskabelig basis for at forstå og reflektere over emner inden for energiområdet og identificere videnskabelige problemer på området
  • Forståelse for forskningen inden for energiområdet og evne til at kunne tage del i dette forskningsområde.
  • Avancerede kompetencer inden for reguleringsteknik, simuleringsteknik og optimeringsteori på energiområdet
  • Viden om innovation og entrepreneurship.

 

 

 

Specialiseringer

Brændselsceller og brintteknologi

Specialiseringen giver en dybdegående forståelse for brændselscellesystemer og brintproduktion og -opbevaring. Specialiseringen er multidisciplinær og integrerer generelle ingeniør discipliner som termiske systemer, fluid dynamik, reguleringsteknik og elektrisk energiteknik.

Specialiseringen fokuserer på energisystemer baseret på brint- og brændselscellesystemer. Der fokuseres på produktion af brint, anvendelse af brint i brændselsceller og samspillet med andre energisystemer. Brintteknologi bliver meget væsentlig i den fremtidige energisektor inden for energiforsyningssystemer men også i transportsektoren samt til energilagring.

Uddannelsen sikrer en god baggrund inden for modellering og optimering af de termiske, elektriske og kemiske delsystemer. Du vil bl.a. kunne få ansættelse i flere større danske virksomheder, som udvikler og anvender brintteknologi i produkter allerede i dag.

Du kommer til at arbejde med spørgsmål som

  • Skal fremtidens biler være baseret på brintfremdriftssystemer?
  • Hvordan udvikles de mest energioptimale brint- og brændselscellesystemer?
  • Kan vi erstatte vores nuværende olieforsyningsinfrastruktur med en brintforsyningsinfrastruktur?
  • Hvordan kan brint- og brændselscellebaserede systemer indgå i og stabilisere en fremtidig energiforsyning baseret på vedvarende energikilder?
  • Hvilke brændselscelletyper er mest velegnede til de forskellige anvendelsesområder?

Fagligt indhold

1. semester

Dette semester kører fælles for de to termiske specialiseringer, som er Termisk energi og procesteknik (TEPE) og Brændselsceller og brintteknologi (HYTEC). For studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet består projektarbejdet af 15 ECTS, mens det er på 10 ECTS (INTRO projekt) for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet. Det tekniske emne for projekterne er det samme, men de studerende, der kommer fra et andet universitet, skal følge et ekstra kursus om problembaseret læring (PBL). Aalborg-modellen for problembaseret læring (PBL) er kendetegnet for uddannelserne på Aalborg Universitet og anvendes i projektarbejdet. Derudover foregår dokumentationen for projektarbejdet på to forskellige måder:

Studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet skal

  • Dokumentere projektarbejdet gennem en artikel og en poster, som de skal præsentere ved en intern konference (CES). Samtidig skal de studerende lave en appendiksrapport. Materialet udarbejdes på engelsk.

Studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet skal

  • Dokumentere projektarbejdet gennem en projektrapport, som er skrevet på engelsk.

 

1. semester - projekt for studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet: Termo-mekaniske analysemetoder

På dette semester er fokus på et termisk/strømningsmæssigt problem. Problemet kan være en proces eller en typisk termisk komponent, som udsættes for stationære eller dynamiske termiske eller strømningsmæssige forhold. Projektet kan omhandle stress eller spændingspåvirkninger eller kan omhandle design kriterier. Ofte kan disse påvirkninger ikke beregnes nøjagtigt på forhånd, og der anvendes numeriske metoder til at undersøge effekterne af forskellige koefficientændringer i modellerne. Det optimale design af systemet fastlægges og endelig udføres eksperimentel verificering af modellen.

Eksempler på projekter

  • Numerisk undersøgelse af todimensional strømning
  • Aerodynamisk design af AAU Eco-Marathon Racer
  • Køling af elektriske komponenter
  • Transiente studier af grænselag

 

1. semester INTRO – projekt for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet end Aalborg Universitet: Problembaseret projektorganiseret læring i termo-mekaniske analysemetoder

På dette semester er målet at give de studerende en forståelse for den problembaserede læringsmetode (PBL), sådan som den anvendes på Aalborg Universitet. De studerende opnår erfaring inden for det termiske energiområde og lærer at dokumentere arbejdet via en projektrapport. Endvidere er målet at forbedre de studerendes viden om emner relateret til deres specialisering. Det tekniske fokus er på et termisk/strømningsmæssigt problem. Problemet kan være en proces eller en typisk termisk komponent, som udsættes for stationære eller dynamiske termiske eller strømningsmæssige forhold. Projektet kan omhandle stress eller spændingspåvirkninger eller kan omhandle design kriterier. Ofte kan disse påvirkninger ikke beregnes nøjagtigt på forhånd, og der anvendes numeriske metoder til at undersøge effekterne af forskellige koefficientændringer i modellerne. Til sidst fastlægges det optimale design af systemet og der udføres en eksperimentel verificering af modellen.

Evalueringen af INTRO projektet er samtidig en stop-test. Det er en forudsætning, at den studerende består projektet for at kunne fortsætte på 2. semester af kandidatuddannelsen.

Eksempler på projekter

  • Simulering af et køleskab
  • Karakterisering og design af et brændselscellesystem til et Shell Eco-Marathon køretøj
  • Modellering af et brændselscellesystem til et decentralt kraftvarmeværk
  • Teoretiske og eksperimentel undersøgelse af termoelektriske enheder og deres anvendelse

 

2. semester: Modellering og optimering af brændselscellesystemer

2. semester fokuserer på modellering og optimering af et fysisk brændselscelle- eller tilhørende brintsystem. Projektet skal øge de studerendes avancerede viden om systemer ved at anvende brændselsceller og brintteknologi. Der udvikles fundamentale kompetencer inden for termodynamik og styringen af termodynamiske systemer.
De studerende skal udvikle ikke-lineære dynamiske modeller af systemer fx. ved at anvende blokdiagrammer som i Simulink. Samtidigt skal der udvikles et dataopsamlings- og reguleringssystem i realtid fx. i Labview-systemet, hvortil der indhentes analoge data- og kontrolsignaler.

Eksempler på projekter

  • Modellering og optimering af brintproduktionssystem, dvs. reformer eller elektrolyseenhed
  • Teoretisk og eksperimentel undersøgelse af PEM brændselscelle

 

3. semester: Optimering, diagnosticering og regulering af brændselscelle og brintsystemer

Projektet her skal baseres på et brændselscelle- eller et brintteknologisystem, hvortil de studerende skal udvikle et optimerings-, regulerings- eller diagnosticeringssystem. Først skal systemet modelleres, og forskellige metoder for systemidentifikation kan anvendes til at finde parametrene for systemet. Modellen verificeres med simuleringer og dataserier fra enten det virkelige system eller en laboratoriemodel heraf. Via modellen opstilles optimerings-, regulerings- eller diagnosticeringssystemet for at forbedre systemets performance, enten med hensyn til den afgivne effekt, virkningsgraden, levetiden, fejldetektering eller andet. Systemet implementeres og verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Projektets resultater, eller dele heraf, skal publiceres som en videnskabelig artikel på engelsk, og de studerende skal præsentere artiklen på et internt seminar (CES) for derved at øve og opnå gode egenskaber inden for videnskabelig kommunikation.

Studerende skal på dette semester vælge 10 ECTS kurser. De udbudte kurser kan variere fra år til år afhængigt af antallet af studerende på specialiseringerne, projekternes indhold samt den forskning, der foregår på Institut for Energiteknik. Endvidere kan der også vælges kurser fra andre universiteter. Følgende to kurser udbydes dog altid:

  • Neurale netværk og Fuzzy logic - 5 ECTS
  • Systemidentifikation og diagnosticering – 5 ECTS

Eksempler på projekter

  • Design og konstruktion af en ethanol reformer i laboratoriet
  • Modellering og optimering af et brændselscellesystem til køretøjer
  • Optimering og procesintegration af et integreret brændselscelle-reformersystem
  • Modellering og optimering omkring dynamikken i et brintlagringssystem

 

4. semester: Kandidatspeciale i brændselsceller og brintteknologi

Kandidatspecialet kan indeholde nye emner eller være en forlængelse af projektarbejdet på nogle af de foregående semestre. Normalt vil det blive udarbejdet i samarbejde med en virksomhed eller et energiforsyningsselskab og have karakter af et industrielt forsknings- eller udviklingsarbejde. Alternativt kan det være udsprunget af et af forskningsprojekterne på Institut for Energiteknik eller en anden forskningsvirksomhed og have karakter af et rent forskningsprojekt. Projektet kan være enten af teoretisk eller eksperimentel natur eller en kombination. Da der ikke udbydes kurser på semestret er hele semestret dedikeret til projektet. De studerende skriver ofte en videnskabelig artikel baseret på deres kandidatafhandling.

Eksempler på afgangsprojekter

  • Udvikling af brændselscelle-bil
  • Optimering og anvendelse af brændselsceller i kraftvarmeværker
  • Avanceret procesintegration af brændselscellereformer-systemer
  • Modellering og optimering af brintlageret i et brintbaseret fly

 

 

 

Effektelektronik og elektriske drivsystemer

Specialiseringen sikrer hovedkompetencer inden for effektelektroniske konvertere, elektriske maskiner og reguleringsteknik. Formålet er at give de studerende færdigheder i modeldannelse, analyse, syntese og udvikling af effektelektroniske og elektriske drivsystemer. Der ses også på hvordan de effektelektroniske systemer interagerer med eksternt tilsluttede komponenter og systemer.

Specialiseringen fokuserer primært på elektriske drivsystemer og sikrer en høj uddannelse i emner inden for generatorer, effektelektronik, reguleringsteknik, og integration af drivsystemer i transport- og industriapplikationer. Desuden sikrer specialiseringen en god baggrund for ansættelsesmuligheder alle steder, hvor elektrisk energi omformes til mekanisk energi, og omvendt. Du kan komme til at arbejde med spørgsmål som

  • Hvordan sikres fremstilling af produktion med mindst mulig energiforbrug?
  • Skal fremtidens elbiler drives ved permanent magnet motorer eller asynkronmotorer?
  • Med hvilken type generator opnås der højest effektivitet?
  • Hvordan kan drivsystemet i en produktionsproces påvirke kvaliteten af en produktion?
  • Hvordan kan laves en elmotor med høj virkningsgrad tilpasset en produktionsproces?

Fagligt indhold

1. semester

Dette semester kører fælles for de tre elektriske specialiseringer på Energiteknik, som er elektriske anlæg og højspændingsteknik (EPSH), effektelektronik og elektriske drivsystemer (PED) samt vindmølleteknologi (WPS). For studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet består projektarbejdet af 15 ECTS, mens det er på 10 ECTS (INTRO projekt) for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet. Det tekniske emne for projekterne er det samme, men de studerende der kommer fra et andet universitet, skal følge et ekstra kursus om problembaseret læring (PBL). Aalborg-modellen for problembaseret læring (PBL) er kendetegnet for uddannelserne på Aalborg Universitet og anvendes i projektarbejdet. Derudover foregår dokumentationen for projektarbejdet på to forskellige måder:

Studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet skal:

  • Dokumentere projektarbejdet gennem en artikel og en poster, som de skal præsentere ved en intern konference (CES). Samtidig skal de studerende lave en appendiksrapport. Materialet udarbejdes på engelsk.

Studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet skal:

  • Dokumentere projektarbejdet gennem en projektrapport, som er skrevet på engelsk.

 

1. semester - projekt for studerende med en bachelor fra Aalborg Universitet: Dynamik i elektriske energisystemer

På dette semester fokuserer de studerende på et problem, hvor de dynamiske forhold i et elektrisk energisystem, eller et elektrisk apparat, skal analyseres. Problemet kan fx. være opstået i el-fordelingssystemer, elektriske drivsystemer, vindenergisystemer, eller en kombination af disse. Pga. eksempelvis kortslutninger, startprocedurer og styringerne i disse systemer kræves det at de dynamiske forhold analyseres. Det valgte system analyseres og modelleres. Til sidst skal systemet, dele eller en model heraf, verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Eksempler på projekter:

  • Anvendelse af asynkronmaskiner som drivsystem til en elbil
  • Ulineær model af en tre-faset distributionstransformer
  • Model af nettilsluttet vindmøllegenerator

 

1. semester INTRO – projekt for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet end Aalborg Universitet: Problembaseret projektorganiseret læring i dynamik i elektrisk energisystemer

På dette semester er målet at give de studerende en forståelse for den problembaserede læringsmetode (PBL), sådan som den anvendes på Aalborg Universitet. De studerende opnår erfaring inden for det elektriske energiområde og lærer at dokumentere arbejdet via en projektrapport. Endvidere er målet at forbedre de studerendes viden om emner relateret til deres specialisering. Den tekniske problemstilling for dette semester er dynamik i elektriske energisystemer eller apparater. Problemet kan fx. være at finde i el-fordelingssystemer, elektriske drivsystemer, vindenergisystemer, eller en kombination af disse. Pga. eksempelvis kortslutninger, startprocedurer og styringer i disse systemer kræves det at man analyserer de dynamiske forhold. Til sidst skal systemet, dele eller en model heraf, verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Evalueringen af INTRO projektet er samtidig en stop-test. Det er en forudsætning, at den studerende består projektet for at kunne fortsætte på 2. semester af kandidatuddannelsen.

Eksempler på projekter:

  • Karakterisering af solcellepaneler
  • Forbedring af den decentrale energiforsyning ved hjælp af fx. vindenergi, solenergi eller UPS-systemer
  • El-cykel til indendørs brug

 

2. semester: Styring af konverterfødede AC-drivsystemer

I forbindelse med projektarbejdet på 2. semester arbejder de studerende med modellering, analyse, simulering og regulering af et elektrisk system, som skal indeholde en effektelektronisk konverter og en elektrisk maskine. Systemet skal beskrives vha. en dynamisk model og analyseres med henblik på at designe en passende digital regulator til systemet, eller dele heraf. Den dynamiske interaktion mellem de forskellige dele af systemet studeres. De studerende foretager real-tid implementering af reguleringen, fx. i form af en digital signal processor, til hele systemet eller dele heraf. De studerende verificerer de anvendte modeller og opbygger og tester dem i laboratoriet.

Eksempler på projekter:

  • Bredbånds strømregulering af PWM konverterfødet asynkronmotor med LC filter
  • Sensorløs regulering af børsteløs motordrivsystem
  • Energieffektiv regulering af permanent-magnet motor til elbil
  • Regulering af bredbåndsaktuator til robotapplikationer

 

3. semester: Optimering, diagnosticering og regulering af effektelektroniske drivsystemer eller konvertere

Formålet med dette semester er at styrke færdighederne relateret til design af effektelektroniske konvertere og systemer. Projektet skal baseres på et drivsystem eller et konvertersystem, for hvilken de studerende skal opstille et optimerings-, regulerings- eller et diagnosticeringssystem. Først skal systemet analyseres og modelleres, og forskellige metoder for systemidentifikation kan anvendes til at finde parametrene for systemet. Modellen verificeres med simuleringer og tidsserier fra enten det virkelige system eller en laboratorieopstilling. På baggrund af modellen opstiller de studerende et optimerings-, regulerings- eller diagnosticeringssystem for at forbedre systemets performance, enten med hensyn til den afgivne effekt, virkningsgraden, levetiden, fejldetektering eller andet. Systemet implementeres og verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Projektets resultater, eller dele heraf, skal publiceres som en videnskabelig artikel på engelsk, og de studerende skal præsentere artiklen på et internt seminar (CES) for derved at øve og opnå gode egenskaber inden for videnskabelig kommunikation.

Studerende skal på dette semester vælge 10 ECTS kurser. De udbudte kurser kan variere fra år til år afhængigt af antallet af studerende på specialiseringerne, projekternes indhold samt den forskning, der foregår på institut for Energiteknik. Endvidere kan der også vælges kurser fra andre universiteter. Følgende to kurser udbydes dog altid:

  • Neurale netværk og Fuzzy logic - 5 ECTS
  • Systemidentifikation og diagnosticering – 5 ECTS

Eksempler på projekter: 

  • Energioptimal styring af vindmøllegenerator
  • Sammenligning af spændingskontrolstrategier for flertrins-nettilsluttede konvertere
  • Multiple input konverter til en batteri-ultrakondensator hybrid elbil
  • Trådløs ladning af elbiler
  • Maksimal effekt fra store solcelle-systemer
  • Asymmetrisk hybid drivsystem til maskine

 

4. semester: Kandidatspeciale i effektelektronik og elektriske drivsystemer

Kandidatspecialet kan indeholde nye emner eller være en forlængelse af projektarbejdet på nogle af de foregående semestre. Emnet ligger dog stadig inden for effektelektronik og elektriske maskiner. Projektet kan være teoretisk eller eksperimentel og vil normalt blive udarbejdet i samarbejde med en virksomhed eller en forskningsinstitution, der udfører forskning på det effektelektroniske område eller inden for elektriske drivsystemer. Alternativt kan specialet være udsprunget af et af forskningsprojekterne på Institut for Energiteknik. De studerende skriver ofte en videnskabelig artikel baseret på deres kandidatafhandling.

Eksempler på afgangsprojekter:

  • Enkelttrins trefaset solcelleeffektkonverter
  • Magnetisk gearboks med høj virkningsgrad og høj gearing
  • Design af effektelektronisk nettilslutning til stor skal-vindmøller

 

 

 

Elektriske anlæg og højspændingsteknik

Emnerne i denne specialisering inkluderer fremtidens elforsyning og strukturen for det fremtidige el-system og indeholder emner om højspændingsteknik, netplanlægning, simuleringsmodeller til analyse af stationære og transiente forhold, kompenseringssystemer, anvendelse af avancerede styrings- og overvågningsstrategier, stabilitetsforhold, pålidelighed, spændingskvalitet og relæbeskyttelse. Interessante spørgsmål på denne retning kunne være

  • Skal hele højspændingsnettet i Danmark kabellægges, og hvordan kan det i så fald gøres?
  • Hvordan ser fremtidens distributionsnet ud med decentrale forsyninger og hvilken regulering skal der til?
  • Skal vi have et el-forbrug hos den private forbruger, der har tidsafhængige priser, så kunden regulerer sit forbrug i henhold hertil?
  • Skal fremtidens distributionsnet kunne køre i ø-drift (afkoblet fra transmissionsnettet)?
  • Hvordan styres balancen mellem produktion og forbrug i fremtidens net, som forsynes med vedvarende energikilder med fluktuerende produktion?

 

 

 

Fagligt indhold

1. semester

Dette semester kører fælles for de tre elektriske specialiseringer ved Energiteknik, som er Elektriske anlæg og højspændingsteknik (EPSH), Effektelektronik og elektriske drivsystemer (PED) samt Vindmølleteknologi (WPS). For studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet består projektarbejdet af 15 ECTS, mens det er på 10 ECTS (INTRO projekt) for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet. Det tekniske emne for projekterne er det samme, men de studerende, der kommer fra et andet universitet, skal følge et ekstra kursus om problembaseret læring (PBL). Aalborg-modellen for problembaseret læring (PBL) er kendetegnet for uddannelserne på Aalborg Universitet og anvendes i projektarbejdet. Derudover foregår dokumentationen for projektarbejdet på to forskellige måder:

Studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet skal:

  • Dokumentere projektarbejdet gennem en artikel og en poster, som de skal præsentere ved en intern konference (CES). Samtidig skal de studerende lave en appendiksrapport. Materialet udarbejdes på engelsk.

Studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet skal:

  • Dokumentere projektarbejdet gennem en projektrapport, som er skrevet på engelsk.

 

1. semester - projekt for studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet: Dynamik i elektriske energisystemer

På dette semester fokuserer de studerende på et problem, hvor de dynamiske forhold i et elektrisk energisystem, eller et elektrisk apparat, skal analyseres. Problemet kan fx. være opstået i el-fordelingssystemer, elektriske drivsystemer, vindenergisystemer, eller en kombination af disse. Pga. eksempelvis kortslutninger, startprocedurer og styringer i disse systemer kræves det at de dynamiske forhold analyseres. Det valgte system analyseres og modelleres. Til sidst skal systemet, dele eller en model heraf, verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Eksempler på projekter:

  • Anvendelse af asynkronmaskiner som drivsystem til en elbil
  • Ulineær model af en tre-faset distributionstransformer
  • Model af nettilsluttet vindmøllegenerator

 

1. semester INTRO – projekt for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet end Aalborg Universitet: Problembaseret projektorganiseret læring i dynamik i elektriske energisystemer

På dette semester er målet at give de studerende en forståelse for den problembaserede læringsmetode (PBL), sådan som den anvendes på Aalborg Universitet. De studerende opnår erfaring inden for det elektriske energiområde og lærer at dokumentere arbejdet via en projektrapport. Endvidere er målet at forbedre de studerendes viden om emner relateret til deres specialisering. Den tekniske problemstilling for dette semester er dynamik i elektriske energisystemer eller apparater. Problemet kan fx. være at finde i el-fordelingssystemer, elektriske drivsystemer, vindenergisystemer, eller en kombination af disse. Pga. eksempelvis kortslutninger, startprocedurer og styringer i disse systemer kræves det at man analyserer de dynamiske forhold. Til sidst skal systemet, dele eller en model heraf, verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Evalueringen af INTRO projektet er samtidig en stop-test. Det er en forudsætning, at den studerende består projektet for at kunne fortsætte på 2. semester af kandidatuddannelsen.

Eksempler på projekter:

  • Karakterisering af solcellepaneler
  • Forbedring af den decentrale energiforsyning ved hjælp af fx. vindenergi, solenergi eller UPS-systemer
  • El-cykel til indendørs brug

 

2. semester: Styring og overvågning af elektriske fordelingsanlæg

I forbindelse med projektarbejdet på 2. semester laver de studerende forsøg med en komponent, et system eller en proces, der omhandler styring og overvågning af et elektrisk fordelingsanlæg (digital SRO system). Det aktuelle system beskrives, og der opstilles specifikationer for styrings- eller overvågningssystemet. Systemet modelleres og implementeres i et simuleringsprogram. Forskellige styrings- og/eller overvågningsmetoder simuleres, analyseres og evalueres med henblik på valg af en løsningsmetode. Det samlede system, dele eller en model heraf, designes og implementeres i et real-tid system i laboratoriet eller der anvendes real-tid data, som indhentes fra det virkelige system til afprøvning, verifikation og evaluering. På semestret tilbydes et udvalg af avancerede kurser inden for effektkonvertere, elektriske anlæg, EMC/EMI og optimering og stokastiske processer. Disse kurser giver et godt fundament for projektarbejdet.

Eksempler på projekter:

  • Et nyt forslag til nettilslutning af store havbaserede vindmølleparker
  • Frekvensstyring af vindmølleparker
  • Jordfejls-testudstyr installeret på en trailer til måling på demonstrationsnettet ved Kyndbyværket
  • Stabilitetsanalyse af en synkrongenerator med roterende dioder styret med forskellige spændingsregulatorer
  • DSP-baseret differential beskyttelsesalgoritme med Kalman filter til beskyttelse af transformere på et decentralt kraftvarmeværk

 

3. semester: Optimering, diagnosticering og regulering af elektriske anlæg og højspændingssystemer

Projektet på 3. semester er baseret på et elektrisk anlæg eller et højspændingssystem, hvortil de studerende skal bygge et optimerings-, regulerings- eller diagnosticeringssystem. Først skal systemet modelleres, og forskellige metoder for systemidentifikation kan anvendes til at finde parametrene for systemet. Modellen verificeres med simuleringer og dataserier fra enten det virkelige system eller en laboratoriemodel heraf. Via modellen opstilles optimerings-, regulerings- eller diagnosticeringssystemet for at forbedre systemets performance, enten med hensyn til den afgivne effekt, virkningsgraden, levetiden, fejldetektering eller andet. Systemet implementeres og verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Projektets resultater, eller dele heraf, skal publiceres som en videnskabelig artikel på engelsk, og de studerende skal præsentere artiklen på et internt seminar (CES) for derved at øve og opnå gode egenskaber inden for videnskabelig kommunikation.

Studerende skal på dette semester vælge 10 ECTS kurser. De udbudte kurser kan variere fra år til år afhængigt af antallet af studerende på specialiseringerne, projekternes indhold samt den forskning, der foregår på Institut for Energi. Endvidere kan der også vælges kurser fra andre universiteter. Følgende to kurser udbydes dog altid:

  • Neurale netværk og Fuzzy logic - 5 ECTS
  • Systemidentifikation og diagnosticering – 5 ECTS

Eksempler på projekter:

  • Fleksible AC elfordelingssystemer
  • Analyse af effektoverføringen i et 60 KV net for at studere reaktiv effektoverføring når luftledningerne erstattes med kabler
  • Effekt af at tilslutte vindmøllesystemer til nettet
  • Måling af forvrængningen i tomgangsstrømmen i en 20/60 kV transformer

 

4. semester: Kandidatspeciale i elektriske anlæg og højspændingsteknik

Kandidatspecialet kan indeholde nye emner eller være en forlængelse af projektarbejdet på nogle af de foregående semestre. Normalt vil det blive udarbejdet i samarbejde med en virksomhed, et energiforsyningsselskab eller de systemansvarlige for elnettet. Kandidatspecialet kan have karakter af et industrielt forsknings- eller udviklingsarbejde, eller alternativt kan det være udsprunget af et af forskningsprojekterne på Institut for Energiteknik eller en anden forskningsvirksomhed. De studerende skriver ofte en videnskabelig artikel baseret på deres kandidatafhandling.

Eksempler på afgangsprojekter:

  • Probabilistisk netplanlægning på transmissionsniveau
  • Net-studier for Karahnjúkar vandkraftværket og Fjardaál Aluminiums smelteværket
  • Analyse og modellering af de dynamiske forhold på 400 kV linjen fra Thrige til Ferslev
  • Performance-analyse af et 60 kV distancerelæ
  • Optimering af effektoverføring
  • Overspændingsbeskyttelse af store transformere
  • Distancebeskyttelse på en 150 kV kombineret luftlednings- og kabelforbindelse
  • Lynbeskyttelse af en transmissionslinje
  • Trådløs strømtransducer
  • Dynamiske simuleringer af koblingstransienter i et kompenseret 60 kV kabelnet

 

 

 

Mekatronisk reguleringsteknik

Specialiseringen er en kombination af mekanik, elektroteknik, styring og computerteknologi. Mekatronisk reguleringsteknik dækker således de fundamentale videnskabelige principper og teknologier, som anvendes til moderne computerstyrede maskiner og processer.

I de fleste moderne energisystemer indgår der en stor del styring og regulering for at få systemerne til at køre optimalt. Formålet med specialiseringen er at give en solid multi-disciplinær profil, som gør dig i stand til at analysere, modellere, designe og regulere alle typer af energisystemer og avancerede mekatroniske (elektro-mekaniske) produkter.

Specialiseringen er bred, men du kan eksempelvis komme til at arbejde med områder som

  • Design og regulering af systemer til vindmøller
  • Udvikling og regulering af systemer til bølgeenergianlæg
  • Udvikling af nye mekatroniske produkter og systemer, f.eks. robotter, Segways o.lign
  • Avanceret regulering af alle typer energisystemer

 Fagligt indhold

 ...

 

 

 

Termisk energi og procesteknik

Her fokuseres på termiske energiteknikker og systemer og dækker avancerede aspekter inden for energisystem modellering, varme- og massetransport, regulering og eksperimentelt arbejde med fokus på forskellige komponenter og energisystemer.

Denne specialisering retter sig mod avancerede processer og systemer, der i fremtiden skal medvirke til at sikre tilgængelighed af energi fra vedvarende kilder som sol, vind, biomasse, bio-brændstoffer m.fl. Specialiseringen indeholder emner som system-design og –optimering, termiske og kemiske processer, aerodynamik og computational fluid dynamics.

Du kan på specialiseringen arbejde med emner som fx

  • Effektive metoder til produktion af bio-brændstoffer og –materialer
  • Udvikling af energieffektive processer til produktion af el og varme
  • Energy harvesting systemer, der udnytter termisk eller mekanisk energi til at drive fx sensorer og overvågningssystemer
  • Design af små, effektive vertikal-akslede vindmøller til opstilling i bynært miljø
  • Udvikling af effektive metoder til energilagring og –udnyttelse i forbindelse med person- og godstransport
  • Udvikling af modeller til simulering af vind over komplekse landskaber som fx skov til vurdering af energipotentiale for vindmøller
  • Design af kredsprocesser til udnyttelse af koncentreret solenergi til produktion af elektricitet med mere

 

 

Uddannelsens indhold

1. semester

Dette semester kører fælles for de to termiske specialiseringer ved Energiteknik, som er Termisk energi og procesteknik (TEPE) og Brændselsceller og brintteknologi (HYTEC). For studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet består projektarbejdet af 15 ECTS, mens det er på 10 ECTS (INTRO projekt) for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet. Det tekniske emne for projekterne er det samme, men de studerende, der kommer fra et andet universitet, skal følge et ekstra kursus om problembaseret læring (PBL). Aalborg-modellen for problembaseret læring (PBL) er kendetegnet for uddannelserne på Aalborg Universitet og anvendes i projektarbejdet. Derudover foregår dokumentationen for projektarbejdet på to forskellige måder:

Studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet skal

  • Dokumentere projektarbejdet gennem en artikel og en poster, som de skal præsentere ved en intern konference (CES). Samtidig skal de studerende lave en appendiksrapport. Materialet udarbejdes på engelsk.

Studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet skal

  • Dokumentere projektarbejdet gennem en projektrapport, som er skrevet på engelsk.

 

1. semester - projekt for studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet: Termo-mekaniske analysemetoder

På dette semester er der fokus på et termisk/strømningsmæssigt problem. Problemet kan være en proces eller en typisk termisk komponent, som udsættes for stationære eller dynamiske, termiske eller strømningsmæssige forhold. Projektet kan omhandle stress eller spændingspåvirkninger eller kan omhandle design kriterier. Ofte kan disse påvirkninger ikke beregnes nøjagtigt på forhånd, og der anvendes numeriske metoder til at undersøge effekterne af forskellige koefficientændringer i modellerne. Det optimale design af systemet fastlægges og endelig udføres eksperimentel verificering af modellen.

Eksempler på projekter

  • Numerisk undersøgelse af todimensional strømning
  • Aerodynamisk design af AAU Eco-Marathon Racer
  • Køling af elektriske komponenter

  • Transiente studier af grænselag

 

1. semester INTRO – projekt for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet end Aalborg Universitet: Problembaseret projektorganiseret læring i termo-mekaniske analysemetoder

På dette semester er målet at give de studerende en forståelse for den problembaserede læringsmetode (PBL), sådan som den anvendes på Aalborg Universitet. De studerende opnår erfaring inden for det termiske energiområde og lærer at dokumentere arbejdet via en projektrapport. Endvidere er målet at forbedre de studerendes viden om emner relateret til deres specialisering. Det tekniske fokus er på et termisk/strømningsmæssigt problem. Problemet kan være en proces eller en typisk termisk komponent, som udsættes for stationære eller dynamiske termiske eller strømningsmæssige forhold. Projektet kan omhandle stress eller spændingspåvirkninger eller kan omhandle design kriterier. Ofte kan disse påvirkninger ikke beregnes nøjagtigt på forhånd, og der anvendes numeriske metoder til at undersøge effekterne af forskellige koefficientændringer i modellerne. Det optimale design af systemet fastlægges og endelig udføres eksperimentel verificering af modellen.

Evalueringen af INTRO projektet er samtidig en stop-test. Det er en forudsætning, at den studerende består projektet for at kunne fortsætte på 2. semester af kandidatuddannelsen.

Eksempler på projekter

  • Simulering af et køleskab
  • Karakterisering og design af et brændselscellesystem til et Shell Eco-Marathon køretøj
  • Modellering af et brændselscellesystem til et decentralt kraftvarmeværk
  • Teoretiske og eksperimentel undersøgelse af termoelektriske enheder og deres anvendelse

 

2. semester: Modellering og optimering af energisystemer

Projektet på 2. semester fokuserer på modellering og optimering af fysiske energisystemer som fx. et kraftværk, et køleanlæg eller et industrielt processystem. Det valgte system modelleres, analyseres og optimeres. Kraftværket skal simuleres for at opnå et optimeret design. For at gøre dette anvendes analytiske værktøjer som fx. numerisk optimering, ulineær dynamisk modellering eller procesintegration. Semestret tjener til at give de studerende avanceret viden om komplekse systemer såvel som modellerings- og optimeringsteknikker. Herved fastlægges de grundlæggende kompetencer inden for termodynamik og reguleringsteknik for disse systemer.

Eksempler på projekter

  • Optimering af biobrændselsproduktionsanlæg
  • Modellering af Nordjyllandsværket – verdens mest effektive kraftværk
  • Design af ejektor til brændselscelle anode og katode gasrecirkulering
  • Modellering af SOX brændselscelle

 

3. semester: Optimering, diagnosticering og regulering af termiske energi og proces systemer

Projektet skal baseres på et termisk energi- og procestekniksystem, hvortil de studerende skal udvikle et optimerings-, regulerings- eller diagnosticeringssystem. Først skal systemet modelleres, og forskellige metoder for systemidentifikation kan anvendes til at finde parametrene for systemet. Modellen verificeres med simuleringer og dataserier fra enten det virkelige system eller en laboratoriemodel. Via modellen opstilles optimerings-, regulerings- eller diagnosticeringssystemet for at forbedre systemets performance, enten med hensyn til den afgivne effekt, virkningsgraden, levetiden, fejldetektering eller andet. Systemet implementeres og verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Projektets resultater, eller dele heraf, skal publiceres som en videnskabelig artikel på engelsk, og de studerende skal præsentere artiklen på et internt seminar (CES) for derved at øve og opnå gode egenskaber inden for videnskabelig kommunikation.

Studerende skal på dette semester vælge 10 ECTS kurser. De udbudte kurser kan variere fra år til år afhængigt af antallet af studerende på specialiseringerne, projekternes indhold samt den forskning, der foregår på Institut for Energiteknik. Endvidere kan der også vælges kurser fra andre universiteter. Følgende to kurser udbydes dog altid:

  • Neurale netværk og Fuzzy logic - 5 ECTS
  • Systemidentifikation og diagnosticering – 5 ECTS

Eksempler på projekter

  • Simulering af vindprofiler i kompleks terræn ved anvendelse af computerbaserede strømningsberegninger (CFD) og laserbaseret eksperimentel teknik
  • Optimeret design af vortex pumpe
  • Design og analyse af minivarmereguleringssystem til køling af effektelektronik

 

4. semester: Kandidatspeciale i termisk energi og procesteknik

Kandidatspecialet kan indeholde nye emner eller være en forlængelse af projektarbejdet på nogle af de foregående semestre. Normalt vil det blive udarbejdet i samarbejde med en virksomhed eller et energiforsyningsselskab og have karakter af et industrielt forsknings- eller udviklingsarbejde. Alternativt kan det være udsprunget af et af forskningsprojekterne på Institut for Energiteknik eller en anden forskningsvirksomhed og have karakter af et rent forskningsprojekt. Projektet kan være enten af teoretisk eller eksperimentel natur eller en kombination. Da der ikke udbydes kurser på semestret er hele semestret dedikeret til projektet. De studerende skriver ofte en videnskabelig artikel baseret på deres kandidatafhandling.

Eksempler på afgangsprojekter

  • Innovative metoder til design af effektive solvarmesystemer (CSP) til damp, elektricitet eller afsaltning
  • Aerodynamisk optimering af vertikal akse vindmøllerotor til byområder
  • Mikrokanal varmetransmissionsanalyse ved anvendelse af CFD og laserteknik
  • CFD analyse af plasmahjulpet forbrændingsenhed for fleksibel brændselsforbrug 

 

 

 

Vindmølleteknologi

Specialiseringen fokuserer primært på de elektriske forhold i vindmøllesystemerne og sikrer en høj uddannelse i emner inden for generatorer, effektelektronik, reguleringsteknik, elektriske anlæg og integration af vindmøller i elnettet. Desuden sikrer specialiseringen en god baggrund for ansættelsesmuligheder i vindmøllebranchen.

Du kan komme til at arbejde med spørgsmål som

  • Hvordan sikres stabiliteten i el-nettet ved stor vindmølleintegration?
  • Skal fremtidens havvindmølleparker tilsluttes via DC eller AC forbindelser?
  • Med hvilken type generator opnås der højest effektivitet?
  • Hvordan kan en vindmølle lynbeskyttes?
  • Hvordan kan der laves et mikro elnet med vindmølle, energilager og belastninger?

Fagligt indhold

1. semester

Dette semester er fælles for de tre elektriske specialiseringer på Energiteknik, nemlig Elektriske anlæg og højspændingsteknik (EPSH), Effektelektronik og elektriske drivsystemer (PED) samt Vindmølleteknologi (WPS). For studerende der kommer med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet er længden af projektarbejdet på 15 ECTS, mens det kun er på 10 ECTS (INTRO projekt) for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet. Det tekniske emne for projekterne er det samme, men de studerende, der kommer fra et andet universitet, skal følge et ekstra kursus om problembaseret læring (PBL). Aalborg-modellen for problembaseret læring (PBL) er kendetegnet for uddannelserne på Aalborg Universitet og anvendes i projektarbejdet. Derudover foregår dokumentationen for projektarbejdet på to forskellige måder:

Studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet skal

  • Dokumenterer projektarbejdet gennem en artikel og en poster, som de skal præsentere ved en intern konference (CES). Samtidig skal de studerende lave en appendiksrapport. Materialet udarbejdes på engelsk.

Studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet skal

  • Dokumenterer projektarbejdet gennem en projektrapport, som er skrevet på engelsk.

 

1. semester - projekt for studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet: Dynamik i elektriske energisystemer

På dette semester fokuserer de studerende på et problem, hvor de dynamiske forhold i et elektrisk energisystem eller et elektrisk apparat skal analyseres. Problemet kan fx. være fra el-fordelingssystemer, elektriske drivsystemer, vindenergisystemer eller en kombination af disse. I disse systemer kræver fx. kortslutninger, start procedurer og styringerne, at de dynamiske forhold for systemerne bliver analyseret. Det valgte system analyseres og modelleres. Endeligt skal der foretages en eksperimentel verifikation i laboratoriet af systemet, en model af systemet eller dele af systemet.

Eksempler på projekter

  • Anvendelse af asynkronmaskiner som drivsystem til en elbil
  • Ulineær model af en tre-faset distributionstransformer
  • Model af nettilsluttet vindmøllegenerator.

 

1. semester INTRO – projekt for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet end Aalborg Universitet: Problembaseret projektorganiseret læring i dynamik i elektrisk energisystemer

På dette semester er målet at give de studerende en forståelse for den problembaserede læringsmetode (PBL), sådan som den anvendes på Aalborg Universitet. De studerende opnår erfaring inden for det elektriske energiområde og lærer at dokumentere arbejdet via en projektrapport. Endvidere er målet at forbedre de studerendes viden inden for emner relateret til deres specialisering. Den tekniske problemstilling for dette semester er dynamik i elektriske energisystemer eller apparater. Problemet kan fx. være fra el-fordelingssystemer, elektriske drivsystemer, vindenergisystemer eller en kombination af disse. Pga. eksempelvis kortslutninger, startprocedurer og styringer i disse systemer kræves det at man analyserer de dynamiske forhold. Til sidst skal systemet, dele eller en model heraf, verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Evalueringen af INTRO projektet er samtidig en stop-test. Det er en forudsætning, at den studerende består projektet for at kunne fortsætte på 2. semester af kandidatuddannelsen.

Eksempler på projekter

  • Karakterisering af solcellepaneler
  • Forbedring af den decentrale energiforsyning fx. med vindenergi, solenergi eller UPS-systemer
  • El-cykel til indendørs brug.

 

2. semester: Interaktion mellem vindmøllegeneration og last

De studerende skal udfærdige et projekt, hvor et vindmøllesystem skal reguleres i forhold til en varierende last, enten i form af et ”stand-alone” system eller et system, der er tilkoblet et el-net. Systemet skal modelleres, simuleres og evalueres med hensyntagen til spændingskvaliteten og systemstabiliteten. Det skal undersøges hvorvidt det er nødvendigt at anvende kompenseringsudstyr i nettet. På semestret tilbydes et udvalg af avancerede kurser inden for effektkonvertere, elektriske anlæg, EMC/EMI og optimering og stokastiske processer. Disse kurser giver et godt fundament for projektarbejdet.

Eksempler på projekter

  • Net-tilslutning af store havbaserede vindmølleparker
  • Drift af vindmøller i isolerede net
  • Spændingskvalitet for nettilsluttede vindmøller.

 

3. semester: Optimering, diagnosticering og regulering af de elektriske forhold i vindmøller og vindfarme

Projektet skal baseres på et vindmøllesystem eller en vindmøllepark, hvortil de studerende skal opstilles et optimerings-, et regulerings- eller et diagnosticeringssystem. Først skal systemet modelleres, og forskellige systemidentifikationsmetoder kan anvendes for at finde parametrene i systemet. Modellen verificeres med simuleringer og tidsserier fra enten det virkelige system eller en laboratoriemodel heraf. Via modellen opstilles optimerings-, regulerings- eller diagnosticeringssystemet for at forbedre systemets performance, enten med hensyn til den afgivne effekt, virkningsgraden, levetiden, fejldetektering eller andet. Systemet implementeres og verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Projektets resultater, eller dele heraf, skal publiceres som en videnskabelig artikel på engelsk, og de studerende skal præsentere artiklen på et internt seminar (CES) for derved at øve og opnå gode egenskaber inden for videnskabelig kommunikation.

Studerende skal på dette semester vælge 10 ECTS kurser. De udbudte kurser kan variere fra år til år afhængigt af antallet af studerende på specialiseringerne, projekternes indhold samt den forskning, der foregår på Institut for Energiteknik. Endvidere kan der også vælges kurser fra andre universiteter. Følgende to kurser udbydes dog altid:

  • Neurale netværk og Fuzzy Logic - 5 ECTS
  • Systemidentifikation og diagnosticering – 5 ECTS

Eksempler på projekter

  • Frekvensregulering af vindmølleparker
  • Dynamisk model af aktiv stall vindmøller
  • Regulering af variable pitch eller hastigheds vindmøller med dobbeltfødet asynkrongenerator

 

4. semester: Kandidatspeciale i vindmølleteknologi

Kandidatspecialet kan indeholde problemstillinger omkring de elektriske forhold I vindmøller. Det kan være en forlængelse af projektarbejdet fra de tidligere semestre eller et helt nyt emne. Normalt vil det blive udarbejdet i samarbejde med industrien, energiforsyningsselskaber eller de systemansvarlige for e-nettet. Kandidatspecialet kan have karakter af et industrielt forsknings- eller udviklingsarbejde, eller alternativt kan det være udsprunget af et af forskningsprojekterne på Institut for Energiteknik eller en anden forskningsvirksomhed. De studerende skriver ofte en videnskabelig artikel baseret på deres kandidatafhandling.

Eksempler på afgangsprojekter

  • Design af effektelektronisk net-interface for stor skal-vindmølle
  • Optimering af energikonverteringssystemet i et el-net med stor skal-integration af vindmøller
  • Performance af synkrongeneratoren som vindmøllegenerator
  • Vurdering af pålideligheden af vindmøllesystemer