КОНФЕРЕНЦІЇ ВНТУ електронні наукові видання, 
Молодь в науці: дослідження, проблеми, перспективи (МН-2025)

Розмір шрифта: 
ІНТЕГРУВАННЯ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ ДО ЛОКАЛЬНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ СИСТЕМ З УРАХУВАННЯМ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ
Володимир Кулик, Сергій Маціпура

Остання редакція: 2025-03-06

Анотація


Забезпечення надійного та безперервного енергопостачання є виключно важливим для великих міст і промислових підприємств. В сучасних Українських реаліях електроенергетична система не може цього гарантувати. У доповіді розглядаються можливості інтегрування відновлюваних джерел енергії в локальні енергосистеми, що здатні працювати автономно в умовах невизначеності, пов'язаної з виробництвом та попитом на відновлювану енергію. Показано надійний оптимізаційний підхід для моделювання гібридної енергосистеми з декількома джерелами енергії, який враховує різні стратегії прийняття рішень. Зазначені стратегії враховують ризики прийняття рішень, пов’язані з  невизначеністю попиту на електроенергію та постачання відновлюваної енергії. Оптимізаційна задача сформульована як задача лінійного програмування. В ній поєднано джерела відновлюваної енергії (вітрові турбіни, фотоелектричні панелі), традиційні дизельні генератори та когенераційні установки. Застосування моделі сприяє забезпеченню надійного доступу до електроенергії та тепла, мінімізуючи операційні витрати локальної енергосистеми.


Ключові слова


локальна енергетична система, інтегрування відновлюваних джерел енергії, автономна енергосистема, ко-генераційна установка, вітрова електростанція, фотоелектрична станція

Посилання


1. Kudrya, S.; Lezhniuk, P.; Rubanenko, O.; Hunko, I.; Dyachenko, O. Local Power Systems Based on Renewable Energy Sources. InSystems, Decision and Control in Energy VI; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2024; Volume 552, pp. 385–398.

2. Wójcik, W.; Lezhniuk, P.; Kaczmarek, C.; Komar, V.; Hunko, I.; Sobchuk, N.; Yesmakhanova, L.; Shermantayeva, Z. Integrated Assessment of the Quality ofFunctioning of Local Electric EnergySystems. Energies, 2025, 18, 137.

3. B. Parkhideh, H. Mirzaee, and S. Bhattacharya, "Supplementary energy storage and hybrid front-end converters for highpower mobile mining equipment," IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 49, no. 4, pp. 1863-1872, 2013.

4. A. van Tonder, M. Kleingeld, and J. Marais, "Investigating demand response potential in a mining group," in 2013 Proceedings of the 10th Industrial and Commercial Use of Energy Conference, 2013: IEEE, pp. 1-5.

5. R. Holloway et al., "Optimal location selection for a distributed hybrid renewable energy system in rural Western Australia: A data mining approach," Energy Strategy Reviews, vol. 50, p. 101205, 2023.

6. O. Ellabban and A. Alassi, "Optimal hybrid microgrid sizing framework for the mining industry with three case studies from Australia," IET Renewable Power Generation, vol. 15, no. 2, pp. 409-423, 2021.

7. M. S. Nkambule, A. N. Hasan, and T. Shongwe, "Performance and techno-economic analysis of optimal hybrid renewable energy systems for the mining industry in South Africa," Sustainability, vol. 15, no. 24, p. 16766, 2023.

8. G. A. Castro, M. I. Murkowska, P. Z. Rey, and A. Anvari-Moghaddam, "Operational Planning of a Hybrid Power Plant for Off-Grid Mining Site: A Risk-constrained Optimization Approach," in IECON 2020 The 46th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 2020: IEEE, pp. 4587-4592.

9. M. M. Ahmed, B. K. Das, P. Das, M. S. Hossain, and M. G. Kibria, "Energy management and sizing of a stand-alone hybrid renewable energy system for community electricity, fresh water, and cooking gas demands of a remote island," Energy Conversion and Management, vol. 299, p. 117865, 2024.

10. S. Zheng, Q. Hai, X. Zhou, and R. J. Stanford, "A novel multi-generation system for sustainable power, heating, cooling, freshwater, and methane production: Thermodynamic, economic, and environmental analysis," Energy, vol. 290, p. 130084, 1123 2024.

11. H. Mehrjerdi, H. Saboori, and S. Jadid, "Power-to-gas utilization in optimal sizing of hybrid power, water, and hydrogen microgrids with energy and gas storage," Journal of Energy Storage, vol. 45, p. 103745, 2022.

12. J. Yang, L. Zeng, K. He, Y. Gong, Z. Zhang, and K. Chen, "Optimization of the Joint Operation of an Electricity–Heat–Hydrogen–Gas Multi-Energy System Containing Hybrid Energy Storage and Power-to-Gas–Combined Heat and Power," Energies, vol. 17, no. 13, p. 3144, 2024.

13. Y. Xi, J. Fang, Z. Chen, Q. Zeng, and H. Lund, "Optimal coordination of flexible resources in the gas-heat-electricity integrated energy system," Energy, vol. 223, p. 119729, 2021.