Energijski viri

2023/2024
Program:
Visokošolski strokovni študijski program 1. stopnje Aplikativna fizika
Letnik:
3. letnik
Semester:
prvi
Vrsta:
izbirni
ECTS:
3
Nosilec predmeta:

prof. Nevenka Hrovatin, doc. dr. Matej Pregelj, izr. prof. Matej Švigelj, prof. Jelena Zorić

Izvajalec (kontaktna oseba):

izr. prof. Matej Švigelj, prof. Jelena Zorić, doc. dr. Matej Pregelj

Ure na teden – 1. semester:
Predavanja
2
Seminar
1
Vaje
0
Laboratorij
0
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik študija.
Opravljena seminarska naloga je pogoj za pristop k ustnemu izpitu.

Vsebina

Uvod. Zgodovinski pregled porabe energije, poraba energijskih virov po državah, trendi porabe energije po državah.
Viri energije. Fosilna goriva (plin, nafta, premog); jedrska goriva; nastanek fosilnih in jedrskih goriv; geografski pregled zalog energijskih virov; obnovljivi viri (hidro, biomasa, sončna, vetrna); geotermalna energija, plimovanje; omejitve in pogoji za črpanje energijskih virov.
Pretvorba in prenos energije. Glavne oblike človeku potrebne energije (hrana, ogrevanje, pogon, elektrika); energijske pretvorbe (človeški metabolizem, izgorevanje, turbina, generator, fotoefekt, elektrokemijski procesi, fisija, fuzija); pregled pogonskih motorjev (parni, notranje izgorevanje, reaktivni, raketni); izkoristki, obraba; prevoz fosilnih goriv, prenos električne energije, prenos toplotne energije, izgube.
Shranjevanje energije. Elektrostatično hranjenje (kondenzatorji, superkondenzatorji), elektrokemijsko hranjenje (baterije, akumulatorji), potencialna energija (prečrpavanje vode, mehanske uteži), kemijsko hranjenje (vodik, sintetična goriva), biološko hranjenje (glikogen).
Vpliv na okolje. Površinski izkoristek za posamezno vrsto energije, stranski produkti pri energijskih pretvorbah, zgodovinski pregled razvoja podnebja.
Energetske dejavnosti in pomen energije kot proizvodnega vira. Svetovni pregled, EU in Slovenija.
Prestrukturiranje energetskih dejavnosti v luči reform. Tržna struktura, organizacija in lastništvo; liberalizacija in regulacija energetskih trgov; posebnosti poslovanja in oblikovanje novih strategij energetskih podjetij.
Analiza izbranih energetskih sektorjev v EU in v svetu.
Svetovni trg nafte, elektroenergetski sektor, sektor zemeljskega plina.
Analiza elektroenergetskih trgov. Ponudba in povpraševanje, trg na debelo in na drobno, izravnalni trg, trgovanje z električno energijo, obvladovanje tveganj pri trgovanju z električno energijo.
Okoljevarstveni problemi v energetiki. Kjotski protokol in trgovanje z emisijami toplogrednih plinov, spodbujanje obnovljivih virov energije (OVE), učinkovita raba energije (URE).

Temeljni literatura in viri

Reisser, W. J., & Reisser, C. (2019). Energy Resources: From Science to Society. Oxford University Press.
Wiser, W. H. (2012). Energy resources: occurrence, production, conversion, use. Springer Science & Business Media.
Kirwan, D.F., editor (1987): Energy resources in science education. Pergamon.
Krischer, K., & Schönleber, K. (2015). Physics of energy conversion. In Physics of Energy Conversion. De Gruyter.
Ohta, T. (2012). Energy Technology: Sources, Systems and Frontier Conversion. Newnes.
Tripathi, S. M., & Sanjeevikumar, P. (2021). Energy Conversion Systems: An Overview. Nova Science Publishers.
Fuchs, E. F., & Masoum, M. A. (2011). Power conversion of renewable energy systems. Springer Science & Business Media.
Zweifel, P., Praktiknjo, A. in Erdmann, G. (2017). Energy economics: Theory and applications. Springer.
Schwarz, P. M. (2018). Energy economics. Routledge.
Bhattacharyya, S. C. (2019). Energy economics: concepts, issues, markets and governance. (2nd ed.) Berlin: Springer Nature.
Glachant, J. M., Joskow, P. L. in Pollitt, M. G. (ur.). (2021). Handbook on electricity markets. Edward Elgar Publishing.
Hrovatin, Nevenka, Zorić, Jelena (2011). Reforme elektrogospodarstva v EU in Sloveniji. 1. natis.
Ljubljana: Ekonomska fakulteta.
Evans, J. in Hunt L. C. (ur.) (2009): International Handbook on the Economics of Energy. Cheltenham: Edward Elgar Publishing.
Robinson, C. (2002): Utility regulation and competition policy. Cheltenham: E. Elgar.
James, T. in Fusaro, P. C. (2006): Energy and emissions markets: collision or Convergence? Singapore: J. Wiley.
Smernice EU in poročila EU o liberalizaciji energetskih trgov.
IAE: World Energy Outlook. Zadnja izdaja.

Cilji in kompetence

Predstaviti fizikalne in ekonomske vidike proizvodnje, shranjevanja in rabe energije. Seznaniti študente s tem, kako je mogoče ekonomsko teorijo uporabiti za analizo energetskih trgov in z energetskimi dejavnostmi povezanih okoljevarstvenih problemov. Kritično izpostaviti okoljske in trajnostne vidike posameznega vira energije, predvsem v luči zelenega prehoda oziroma podnebne nevtralnosti.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje
Slušatelji razumejo fizikalne in tehnične danosti, povezane s pridobivanjem, prenosom in hranjenjem energije, in temeljne ekonomske pojme v energetiki. Posebej spoznajo obnovljive vire ter pomen in ekonomske vidike podnebne nevtralnosti.

Uporaba
Slušatelji se naučijo uporabljati fizikalno znanje (predvsem mehanike, termodinamike, elektromagnetizma in moderne fizike) in znanje ekonomije za analizo problemov s področja energetike kakor tudi za razumevanje delovanja in vloge energetskih naprav, npr. fotovoltaičnih celic.

Refleksija
Slušatelji razumejo energijske izzive sedanjosti in prihodnosti ter so opolnomočeni za dejavno vlogo pri razvoju bodočih tehnologij in protokolov, na katerih bo slonel zeleni prehod.

Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Slušatelji bolje razumejo soodvisnost fizikalnih oziroma tehničnih dejavnikov in ekonomskih vidikov energetike in gospodarstva na splošno, kar jim nudi širši pogled na vlogo tehničnih strokovnjakov v industriji in v družbi.

Metode poučevanja in učenja

predavanja, seminar, individualne naloge, konzultacije

Načini ocenjevanja

Opravljena domača naloga (pisni izdelek in predstavitev) šteje kot izpit iz vaj
Ustni izpit iz teorije
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Reference nosilca

prof. dr. Nevenka Hrovatin in prof. dr. Jelena Zorić
FILIPPINI, Massimo, HROVATIN, Nevenka, ZORIĆ, Jelena. Effeciency and regulation of the Slovenian electricity distribution companies. Energy policy. [Print ed.], 2004, vol. 32, no. , str. 335-344. [COBISS-SI-ID 2197458]
HROVATIN, Nevenka, PITTMAN, Russell, ZORIĆ, Jelena. Organisation and reforms of the electricity sector in Slovenia. Util. policy. [Print ed.], Mar. 2009, vol. 17, no. 1, str. 134-143, doi: 10.1016/j.jup.2008.02.004. [COBISS-SI-ID 17841894]
ZORIĆ, Jelena, HROVATIN, Nevenka. Household willingness to pay for green electricity in Slovenia. Energy policy, ISSN 0301-4215. [Print ed.], Aug. 2012, vol. 47, str. 180-187, doi: 10.1016/j.enpol.2012.04.055. [COBISS-SI-ID 20874214]
FILIPPINI, Massimo, HUNT, Lester C., ZORIĆ, Jelena. Impact of energy policy instruments on the estimated level of underlying energy efficiency in the EU residential sector. Energy policy, ISSN 0301-4215. Jun. 2014, vol. 69, str. 73-81 [COBISS-SI-ID 21971430].
RIHAR, Miha, HROVATIN, Nevenka, ZORIĆ, Jelena. Household valuation of smart-home functionalities in Slovenia. Utilities policy, ISSN 0957-1787. [Print ed.], Apr. 2015, vol. 33, str. 42-53, doi: 10.1016/j.jup.2014.11.003. [COBISS-SI-ID 22405350]
HROVATIN, Nevenka, DOLŠAK, Nives, ZORIĆ, Jelena. Factors impacting investments in energy efficiency and clean technologies : empirical evidence from Slovenian manufacturing firms. Journal of cleaner production, ISSN 0959-6526. [Print ed.], 2016, vol. 127, str. 475-486, doi: 10.1016/j.jclepro.2016.04.039. [COBISS-SI-ID 23054822]
HROVATIN, Nevenka, ZORIĆ, Jelena. Determinants of energy-efficient home retrofits in Slovenia : the role of information sources. Energy and buildings, ISSN 0378-7788. [Print ed.], Dec. 2018, vol. 180, str. 42-50, doi: 10.1016/j.enbuild.2018.09.029. [COBISS-SI-ID 24717286]
DOLŠAK, Janez, HROVATIN, Nevenka, ZORIĆ, Jelena. Factors impacting energy-efficient retrofits in the residential sector : the effectiveness of the Slovenian subsidy program. Energy and buildings, ISSN 0378-7788. [Print ed.], Dec. 2020, vol. iss. 229, art. 110501, 14 str., doi: 10.1016/j.enbuild.2020.110501. [COBISS-SI-ID 30513667]
DOLŠAK, Janez, HROVATIN, Nevenka, ZORIĆ, Jelena. Estimating the efficiency in overall energy consumption : evidence from Slovenian household-level data. Energy economics. [Print ed.]. Oct. 2022, vol. 114, article no. 103241, 13 str. ISSN 0140-9883. DOI: 10.1016/j.eneco.2022.106241. [COBISS-SI-ID 118963715]
HALUŽAN, Marko, VERBIČ, Miroslav, ZORIĆ, Jelena. An integrated model for electricity market coupling simulations : evidence from the European power market crossroad. Utilities policy. [Print ed.]. Dec. 2022, vol. 79, article no. 101456, 20 str. ISSN 0957-1787. DOI: 10.1016/j.jup.2022.101456. [COBISS-SI-ID 130149379]

prof. dr. Matej Švigelj
ČERNIGOJ, Uroš, ŠVIGELJ, Matej. Nepredvideni tokovi električne energije v izbranih srednjeevropskih državah in možnost razdelitve nemško-avstrijskega trgovalnega območja. V: HROVATIN, Nevenka (ur.), ŠVIGELJ, Matej (ur.), ZORIĆ, Jelena (ur.). Zbornik prispevkov, 1. znanstvena konferenca SAEE s področja energetske ekonomike, Ljubljana, 25. november 2016. Ljubljana: Ekonomska fakulteta: SAEE - Slovensko združenje za energetsko ekonomiko, 2016, str. 36-41. [COBISS-SI-ID 23429094]
BRATOŽ, Matic, ŠVIGELJ, Matej. New natural gas contracting trends in the EU. V: 17th EBES Conference - Venice, October 15-17, 2015 : proceedings CD. Volume 1. Volume 2. Volume 3. Istanbul: Teknik Basim Matbaacilik, cop. 2015, str. 189-203. [COBISS-SI-ID 22800102]
PREDOVNIK, Anže, ŠVIGELJ, Matej. The impact of implicit electricity market coupling on the Slovenian-Austrian border on the efficiency of cross-border transmission capacity allocation and social welfare in Slovenia. Economic and business review. 2017, vol. 19, no. 2, str. 131-154, 267, ilustr. ISSN 1580-0466. DOI: 10.15458/85451.47. [COBISS-SI-ID 24233446]

doc. dr. Matej Pregelj

PREGELJ, Matej, ZORKO, Andrej, GOMILŠEK, Matjaž, KLANJŠEK, Martin, ZAHARKO, Oksana, ARČON, Denis, et al. Elementary excitation in the spin-stripe phase in quantum chains. npj quantum materials. 2019, vol. 4, str. 22-1-22-7. ISSN 2397-4648. DOI: 10.1038/s41535-019-0160-5. [COBISS-SI-ID 32330023]
PREGELJ, Matej, ZORKO, Andrej, GOMILŠEK, Matjaž, et al. Controllable broadband absorption in the mixed phase of metamagnets. Advanced functional materials. 2015, vol. 25, issue 24, str. 3634-3640. ISSN 1616-301X. DOI: 10.1002/adfm.201500702. [COBISS-SI-ID 28566311]
PREGELJ, Matej, ZORKO, Andrej, ZAHARKO, Oksana, NOJIRI, H., BERGER, H., CHAPON, L. C., ARČON, Denis. Spin-stripe phase in a frustrated zigzag spin-1/2 chain. Nature communications. 2015, vol. 6, str. 7255-1-7255-8. ISSN 2041-1723. DOI: 10.1038/ncomms8255. [COBISS-SI-ID 28648487]