Ключові слова
Microgrid
відновлюване джерело енергії
розосереджена генерація
гібридна мобільна електростанція
енергокомплекс
«Активний» будинок
режим роботи
інтелектуальне керування
енергоефективність
Як цитувати
Анотація
В умовах світової енергетичної кризи все більше постає питання оновлення концепції та принципів організації енергетичних систем, а також підходів до їх керування. Традиційна енергетика та централізоване керування енергосистемою на сьогодення не забезпечує у повній мірі якість та надійність електропостачання споживачів. Обмеженість кількості традиційних енергоресурсів, низький рівень модернізації та автоматизації складових енергосистеми та постійне руйнування енергооб’єктів внаслідок воєнних дій в Україні є першочерговою проблемою в енергетиці, що потребує якнайшвидшого вирішення. Саме запровадження енергоефективних технологій альтернативної енергетики та організація енергопостачання у вигляді Microgrid систем з розосередженою генерацією і децентралізацією керування може стати дієвим рішенням питань, пов'язаних з енергоживленням споживачів, особливо побутового сектора. Microgrid, за сутністю свого функціонування, базуються на повній інтелектуалізації управління процесами генерації, розподілення, споживання та збереження електричної енергії, що забезпечує замкнений цикл в енергосистемі з організацією перетоків потужності за ефективним алгоритмом керування. У статті пропонується організація автономної Microgrid системи з використанням у якості джерел розосередженої генерації енергокомплексів «Активних» будинків та мобільних гібридних електростанцій для додаткової генерації та зміни структури мережі. Задля підвищення ефективності функціонування розробленої Microgrid побутових споживачів запропоновано алгоритм керування енергоресурсами в ній. Отримані результати показують доцільність та енергоефективність розробленої системи Microgrid для побутових споживачів. Зроблені висновки стосовно перспективи подальшого розвитку Microgrid у напрямку використання усіх технічних можливостей відновлюваної енергетики для подолання енергетичної кризи у країні та досягнення енергетичної незалежності.
Посилання
M. Uddin, H. Mo, D. Dong, S. Elsawah, J. Zhu, and J. M. Guerrero, “Microgrids: A review, outstanding issues and future trends”, Energy Strategy Reviews, vol. 49, Sep. 2023, Art. no. 101127б doi: https://doi.org/10.1016/j.esr.2023.101127
A. Hirsch, Y. Parag, and J. Guerrero, “Microgrids: A review of technologies, key drivers, and outstanding issues”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 90, pp. 402–411, Jul. 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.040
A. V. Kirilenko and S. P. Denisyuk, “Modern tendencies of construction and management modes of electroenergy networks”, Energy Saving. Pover Engineering. Energy Audit, no. 4(147), pp. 2–14, 2016. (in Ukrainian)
I. Blinov, S. Palachov, E. Parus, and O. Klymenko, “Use cases of microgrids according to international standards”, Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, vol. 2025, no. 70, pp. 14–25, Apr. 2025, doi: https://doi.org/10.15407/publishing2025.70.014 (in Ukrainian)
A. Suryani, I. Sulaeman, O. A. Rosyid, N. Moonen, and J. Popović, “Interoperability in microgrids to improve energy access: A systematic review”, IEEE Access, vol. 12, pp. 64267–64284, 2024, doi: https://doi.org/10.1109/access.2024.3396275
M. Almihat and J. Munda, “Comprehensive review on challenges of integration of renewable energy systems into microgrid”, Solar Energy and Sustainable Development Journal, vol. 14, no. 1, pp. 199–236, Mar. 2025, doi: https://doi.org/10.51646/jsesd.v14i1.382
А. А. Hrytsenko and V. V. Lypov, “Organizational principles of the operation of REG microgrids”, Vidnovluvana Energetika, no. 3(78), pp. 6–16, Sep. 2024, doi: https://doi.org/10.36296/1819-8058.2024.3(78).6-16 (in Ukrainian)
W. Bai et al., “The design and application of microgrid supervisory system for commercial buildings considering dynamic converter efficiency”, Sustainability, vol. 15, no. 8, Apr. 2023, Art. no. 6413, doi: https://doi.org/10.3390/su15086413
N. Savchenko and O. Dovgaluk, “Principles of forming the optimal structure of the electric power system with the integrated use of distributed generation sources”, Energy Saving. Power Engineering. Energy Audit., no. 9-10(187-188), pp. 36–53, Feb. 2024, doi: https://doi.org/10.20998/2313-8890.2023.09.02 (in Ukrainian)
“Smart energy solutions with microgrid systems.” KTS-INTEK. Accessed: May 15, 2025. [Online]. Available: https://kts-intek.com/smart-energy-2/microgrid/
Yu. G. Kachan and O. A. Shram, “On the structure of energy-efficient power grid of an industrial enterprise with distributed generation sources”, Visnyk of Vinnytsia Politechnical Institute, no. 4 (175), pp. 54–59, 2024, doi: https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-175-4-54-59 (in Ukrainian)
S. Jayaprakash, B. Gopi, M. Gopal Raj, S. Sujith, S. Deepa, and S. Swapna, “Development of energy management system for micro grid operation”, Computer Systems Science and Engineering, vol. 45, no. 3, pp. 2537–2551, 2023, doi: https://doi.org/10.32604/csse.2023.032038
G. S. Thirunavukkarasu, M. Seyedmahmoudian, E. Jamei, B. Horan, S. Mekhilef, and A. Stojcevski, “Role of optimization techniques in microgrid energy management systems—A review”, Energy Strategy Reviews, vol. 43, Sep. 2022, Art. no. 100899, doi: https://doi.org/10.1016/j.esr.2022.100899
M. D. C. Toledo-Pérez et al., “General approach to electrical microgrids: Optimization, efficiency, and reliability”, Electricity, vol. 6, no. 1, Mar. 2025, Art. no. 12, doi: https://doi.org/10.3390/electricity6010012
O. M. Dovhaliuk, N. P. Savchenko, and A. V. Tretiak, “Intelektualne upravlinnia v lokalnykh elektrychnykh merezhakh [Intelligent control in local electrical networks]”, in Information technologies: science, engineering, technology, education, health, Kharkiv, Ukraine, May 22–24, 2024. Kharkiv: NTU «KhPI», 2024, p. 110. (in Ukrainian)
O. Fedoseienko, “Control and management of microgrid clusters: Development and future research”, Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Energy: Reliability and Energy Efficiency, no. 2 (7), pp. 66–71, Dec. 2023, doi: https://doi.org/10.20998/2224-0349.2023.02.02 (in Ukrainian)
C. B. Ndeke, M. Adonis, and A. Almaktoof, “Energy management strategy for a hybrid micro-grid system using renewable energy”, Discover Energy, vol. 4, Feb. 2024, Art. no. 1, doi: https://doi.org/10.1007/s43937-024-00025-9
N. Savchenko, O. Dovhaliuk, and O. Kosychenko, “Novitni tekhnolohii v avtonomnomu elektropostachanni obiektiv [The latest technologies in autonomous power supply for facilities]”, in V International Scientific and Practical Conference «SCIENTIFIC PRACTICE: MODERN AND CLASSICAL RESEARCH METHODS», Boston, USA, Dec. 22, 2023. Boston-Vinnytsia: Primedia eLaunch & Eur. Scientific Platform, 2023, pp. 164–165, doi: https://doi.org/10.36074/logos-22.12.2023.045 (in Ukrainian)
H. Abd El-Sattar, M. H. Hassan, D. Vera, F. Jurado, and S. Kamel, “Maximizing hybrid microgrid system performance: A comparative analysis and optimization using a gradient pelican algorithm”, Renewable Energy, vol. 227, Apr. 2024, Art. no. 120480, doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.120480
V. P. Opryshko, “Power supply mode control in the local microgrid system”, Tekhnichna Elektrodynamika, vol. 2016, no. 4, pp. 77–79, Jun. 2016, doi: https://doi.org/10.15407/techned2016.04.077
V. Y. Lobodzinskiy, M. P. Buryk, L. Y. Spinul, V. I. Chybelis, and О. A. Illina, “Features of smart grid technologies introduction in the energy industry”, Scientific Notes of Taurida National V.I. Vernadsky University. Series: Technical Sciences, vol. 33(72), no. 4, pp. 160–166, 2022, doi: https://doi.org/10.32838/2663-5941/2022.4/24
N. P. Savchenko, “Optymizatsiia kompleksnykh hibrydnykh system enerhopostachannia z metoiu zabezpechennia pryntsypiv «Aktyvnoho» budynku [Optimisation of complex hybrid energy supply systems to ensure the principles of an ‘active’ house]”, in VI International Scientific and Technical Conference «Energy Efficiency and Energy Security of Electric Power Systems (EEES-2022)», Kharkiv, Ukraine, Dec. 20–23, 2022. Kharkiv: Madr. Print. House, 2022, pp. 71–72. (in Ukrainian)
L. M. Vilinska, H. M. Burlak, and A. V. Gurska, “Energy efficiency of an apartment building”, Ukrainian Journal of Civil Engineering and Architecture, no. 3 (015), pp. 28–33, Jun. 2023, doi: https://doi.org/10.30838/j.bpsacea.2312.140723.28.951 (in Ukrainian)
A. Taki and B. Alsheglawi, “Toward energy-efficient houses considering social cultural needs in bahrain: A new framework approach”, Sustainability, vol. 14, no. 11, Jun. 2022, Art. no. 6842, doi: https://doi.org/10.3390/su14116842
N. Savchenko, A. Tretiak, and O. Dovgalyuk, “Perspectives of application of mobile power plants as sources of distributed generation in local electrical networks”, Control, Navigation and Communication Systems, vol. 4, no. 74, pp. 63–66, Dec. 2023, doi: https://doi.org/10.26906/sunz.2023.4.063 (in Ukrainian)
N. P. Savchenko and O. M. Dovhaliuk, “Enerhoefektyvna Mikrohrid systema z rozoseredzhenoiu heneratsiieiu vid enerhokompleksiv «Aktyvnykh» budynkiv [Energy-efficient microgrid system with distributed generation from energy complexes of "Active" buildings]”, in VIII International Scientific and Practical Conference «EDUCATION AND SCIENCE OF TODAY: INTERSECTORAL ISSUES AND DEVELOPMENT OF SCIENCES», Cambridge, UK, May 9, 2025. Cambridge-Vinnytsia: P.C. Publ. House & UKRLOGOS Group LLC, 2025, pp. 280–286, doi: https://doi.org/10.36074/logos-09.05.2025.057 (in Ukrainian)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право (c) 2025 Наталя Панасівна Савченко, Оксана Миколаївна Довгалюк, Андрій Валерійович Трет'як