Аспекти реконфігурації систем електропостачання при впровадженні джерел розосередженої генерації в умовах розподільчих мереж підприємств

С. Бойко І. Касаткіна О. Данілін
Отримано 15.12.2022, Доопрацьовано 26.02.2023, Прийнято 25.04.2023
Анотація

Мета. Дослідження варіантів реконфігурації систем електропостачання при впровадженні джерел розосередженої генерації в умовах розподільчих мереж підприємств. Для досягнення поставленої мети проаналізовано сучасні аспекти побудови систем електропостачання підприємств та визначено особливості під’єднання джерел розосередженої генерації електричної енергії до діючої електричної мережі. Одним із перспективних напрямів у реалізації наукових завдань щодо реконфігурації існуючих систем електропостачання підприємств, на погляд авторів та кагорти науковців, є напрям на їх декарбонізацію за рахунок впровадження джерел розосередженої генерації з подальшою інтелектуалізацію. Такий підхід має особливості щодо його практичної реалізації. Враховуючи світовий досвід інтелектуалізації та основні положення концепції інтелектуальних мереж, є можливість вирішити завдання оптимізації режимів функціонування генеруючих установок на базі відновлювальних джерел енергії та раціональне використання згенерованої ними електричної енергії шляхом її накопичення за рахунок водневих технологій Методи дослідження. Для розв’язання поставлених наукових задач використано аналітичні методи – для дослідження можливих варіантів реконфігурації енергетичних мереж підприємств шляхом впровадження джерел розосередженої генерації. Наукова новизна. Вперше запропоновано варіант реконфігурації діючої системи електропостачання підприємства шляхом впровадження до її складу джерел розосередженої генерації. Практична значимість. За результатами проведеного аналізу можна зробити висновок про те що, запропонований варіант реконфігурації діючих електричної мереж підприємств надасть можливість покращити енергетичні показники мережі підприємства та допоможе у адаптації до стратегії активного споживання електричної енергії. Результати. Реконфігурація систем електропостачання підприємств є необхідним кроком у подолання викликів сьогодення щодо надійності та якості електропостачання. Запропонований варіант реконфігурації діючих електричних мереж підприємств виконаний в аспекті декарбонізації та подальшої інтелектуалізації цих мереж, що в майбутньому надасть їм можливість адаптації до мереж побудованих за концепцією Smart Grid

Ключові слова:
система електропостачання; розосереджена генерація; розподільчі мережі; воднева енергетика; паливні комірки; відновлювані джерела енергії

Взято з Том 21, № 1, 2023

Сторінки 169–174

Використані джерела ЦИТУВАТИ

[1] Енергетичні ресурси та потоки / під заг. ред. А.К. Шидловського. – Kиїв: Українські енциклопедичні знання, 2003. – 472 с.

[2] World Energy Outlook –2021, OECD/IEA, Paris.

[3] Бойко С.М. Теоретичні засади формування електроенергетичних систем з джерелами розосередженої генерації гірничорудних підприємств. Монографія, під редакцією доктора техн. наук, професора О.М. Сінчука. – Кременчук, 2020. – 263с.

[4] Stognii B., Kyrylenko O., Prakhovnyk A., Denysiuk S. The evolution of intelligent electrical networks and their prospects in Ukraine // Tekhnichna elektrodynamika. – 2012. – № 5. – рp. 52–67.

[5] Buchholz B., Styczynski Z. Smart Grids – Fundamentals and Technologies in Electricity Networks, Springer – 2014. – 396 р.

[6] Ogden, Joan. 2004. “Transition Strategies for Hydrogen and Fuel Cells.” University of California, Davis

[7] Philibert, Cédric. 2017. “Commentary: Producing Industrial Hydrogen from Renewable Energy.” IEA news release, April 18.

[8] S. Timmerberg, M. Kaltschmitt, and M. Finkbeiner, “Hydrogen and hydrogen-derived fuels through methane decomposition of natural gas – GHG emissions and costs,” Energy Convers. Manag. X, vol. 7, no. May, p. 100043, 2020.

[9] ESMAP. 2020. Green Hydrogen in Developing Countries. Washington, DC: World Bank.

[10] Досвід розбудови розумних енергетичних мереж на міжнародному рівні : монографія / І. А. Вакуленко, С. І. Колосок, О. В. Кубатко та ін. ; за ред. С. І. Колосок. – Суми : Сумський державний університет, 2019. – 109 с.

[11] Русанов А.В., Соловей В.В., Зіпунніков М.М., Шевченко А.А. Термогазодинаміка фізико-енергетичних процесів в альтернативних технологіях в 3-х т.: т. 1. Термогазодинаміка фізико-енергетичних процесів в водневих технологіях / під загальною редакцією чл.-кор. НАНУ А.В. Русанова; НАН України, Інститут проблем машинобудування. – Харків: Видавництво та друкарня «Технологічний Центр», 2018. – 336 с.

[12] Malyshenko S.P., Borzenko V.I., Dunikov D.O., Nazarova O.V. Metal hydride technologies of hydrogen energy storage for independent power supply systems constructed on the basis of renewable sources of energy // Thermal Engineering (English translation of Teploenergetika). 2012. Т. 59. № 6. — C. 468-478.

[13] Emonts B., Schiebahn S., Görner K., Lindenberger D., Markewitz P., Merten F., Stolten D. Reenergizing energy supply: Electrolytically-produced hydrogen as a flexible energy storage medium and fuel for road transport // Journal of Power Sources. 2017. Т. 342. — C. 320-326.

[14] Felgenhauer M., Hamacher T. State-of-the-art of commercial electrolyzers and on-site hydrogen generation for logistic vehicles in South Carolina // International Journal of Hydrogen Energy. 2015. Т. 40. № 5. — C. 2084-2090. 

Boiko, S., Kasatkina, І., & Danilin, О. (2023). Aspects of reconfiguration of electrical supply systems when implementing distributed generation sources in the terms of distribution networks of enterprises. Journal of Kryvyi Rih National University, 21(1), 169-174. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2023-1-56-169-174
uk