Застосування сонячних електростанцій та систем зберігання енергії для балансування потужності електричних мереж
PDF

Ключові слова

електрична мережа
відновлювані джерела енергії
узгодження графіків
інтелектуальні системи
локальна електрична система
розосереджені джерела енергії
сонячна електрична станція
системи накопичення енергії

Як цитувати

Оберемок, Д. О., О. О. Мірошник, О. М. Мороз, В. Г. Камишлов, і В. Г. Подобайло. «Застосування сонячних електростанцій та систем зберігання енергії для балансування потужності електричних мереж». Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, вип. 2(11), Грудень 2025, с. 73-77, doi:10.20998/EREE.2025.2(11).343626.

Анотація

Сучасний розвиток відновлюваних джерел енергії створює проблеми при балансуванні електроенергетичної системи. Одним із ефективних рішень цієї проблеми є впровадження мережевих систем накопичення енергії на основі акумуляторних батарей, які можуть встановлюватися безпосередньо біля споживачів або на підстанціях у вузлових точках навантаження. Перевагами таких накопичувачів є модульна структура, компактність, висока функціональна гнучкість, широкі можливості автоматизації управління, а також простота інтеграції в інтелектуальні електричні мережі. При дослідженні проблеми балансування енергетичної системи за умов значної частки відновлювальних джерел енергії встановлено, що нестабільність їхньої генерації може компенсуватися за допомогою систем накопичення енергії. Підтримка баланcу попиту та генерації є необхідною умовою для забезпечення надійної та стабільної роботи мереж. Підключення потужних відновлювальних джерел енергії може впливати на втрати в електричних мережах - зазвичай зростають втрати електроенергії при передачі та погіршується її якість. Тому ці аспекти повинні ретельно враховуватися вже на етапі формування технічних умов в локальних електричних мережах. Рекомендується паралельно з будівництвом нових відновлювальних джерел енергії та систем накопичення енергії проводити модернізацію відповідних електричних мереж із впровадженням інтелектуальних технологій, наближаючи їх до концепції «Smart Grid». Основний ефект від впровадження накопичувачів у мережах полягає у забезпеченні безперебійного живлення споживачів, які потребують підвищеної надійності, у зменшенні втрат електроенергії та потужності, у скороченні інвестицій на розвиток генерації та мережевої інфраструктури, у розвантаженні мереж від реактивної потужності, підвищенні пропускної здатності та стабілізації напруги в ключових вузлах.

https://doi.org/10.20998/EREE.2025.2(11).343626
PDF

Посилання

S. O. Kudria, Netradytsiini ta vidnovliuvani dzherela enerhii [Non-conventional and renewable energy sources]. Kyiv: NTUU «KPI», 2012. (in Ukrainian)

Ukraine, National Commission for State Regulation in the Spheres of Energy and Public Utilities. (2016, Jun. 30). Resolution of the National Commission for State Regulation in the Spheres of Energy and Public Utilities no. 1187, Pro vstanovlennia «zelenykh» taryfiv na elektrychnu enerhiiu dlia subiektiv hospodariuvannia ta nadbavky do «zelenykh» taryfiv za dotrymannia rivnia vykorystannia obladnannia ukrainskoho vyrobnytstva [On establishing ‘green’ tariffs for electricity for business entities and surcharges to ‘green’ tariffs for compliance with the level of use of Ukrainian-made equipment]. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v1187874-16#Text (in Ukrainian)

O. Miroshnyk, O. Moroz, T. Shchur, A. Chepizhnyi, M. Qawaqzeh, and S. Kocira, “Investigation of smart grid operation modes with electrical energy storage system,” Energies, vol. 16, no. 6, Mar. 2023, Art. no. 2638, doi: https://doi.org/10.3390/en16062638

E. Dall'Anese, Hao Zhu, and G. B. Giannakis, “Distributed optimal power flow for smart microgrids,” IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 4, no. 3, pp. 1464–1475, Sep. 2013, doi: https://doi.org/10.1109/tsg.2013.2248175

P. D. Lezhniuk, V. O. Lesko, O. O. Rubanenko, and I. O. Rubanenko, “Method for optimal control of electric power system operation modes,” Ukrainian Patent 76464, Jan. 10, 2013. (in Ukrainian)

“Vidnovliuvana enerhetyka Ukrainy strimko zrostaie, ale dosi maie mizernu chastku [Renewable energy in Ukraine is growing rapidly, but still accounts for a negligible share].” Non-governmental organization “Ukrainian Ecological Club “Green Wave.” [Online]. Available: https://ecoclubua.com/technology/vidnovlyuvana-enerhetyka-ukrajiny-2011/ (in Ukrainian)

“Rozpochav robotu 8-y mizhnarodnyi forum ta vystavka staloi enerhetyky SEF-2016 KYIV [The 8th International Forum and Exhibition on Sustainable Energy SEF-2016 KYIV has commenced].” 24 Kanal. [Online]. Available: https://24tv.ua/economy/rozpochav_robotu_8y_mizhnarodniy_forum_ta_vistavka_staloyi_energetiki_zef2016_kyiv_n736359 (in Ukrainian)

P. Lezhniuk and I. Hunko, “The impact of distributed power sources to the best of flow in electrical networks,” Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: New Solutions in Modern Technologies, no. 18 (1190), p. 86, Jun. 2016, doi: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2016.18.13 (in Ukrainian)

“Global Overview. Power Sector.” REN21 - Building the sustainable energy future with renewable energy. [Online]. Available: https://www.ren21.net/gsr-2016/chapter01.php#Power%20Sector

P. D. Lezhniuk, O. V. Nikitorovych, O. A. Kovalchuk, and V. V. Kulyk, “Avtomatyzatsiia roboty rozoseredzhenykh dzherel elektroenerhii v lokalnii elektrychnii systemi na osnovi kontseptsii SMART Grid khAutomation of distributed power sources in a local electrical system based on the SMART Grid concepti,” Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Special Issue, pp. 136–143, 2013. (in Ukrainian)

“Energy company IKNET - an expert in project implementation.” IKNET. [Online]. Available: https://iknet.com.ua/en

V. V. Kozyrskyi, Yu. I. Tugai, O. V. Gai, and V. M. Bodunov, “The integration of renewable energy sources in rural distribution electrical networks,” Tekhnichna Elektrodynamika, no. 5, pp. 63–67, 2011. (in Ukrainian)

O. V. Kyrylenko and I. V. Trach, “Tekhnichni osoblyvosti funktsionuvannia enerhosystem pry intehratsii dzherel rozpodilenoi heneratsii [Technical features of power system operation with integrated distributed generation sources],” Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, no. 24, pp. 3–7, 2009. (in Ukrainian)

Ukraine, National Commission for State Regulation in the Spheres of Energy and Public Utilities. (2018, Mar. 14). Resolution of the National Commission for State Regulation in the Spheres of Energy and Public Utilities no. 309, Pro zatverdzhennia Kodeksu systemy peredachi [On approval of the Transmission System Code]. Accessed: Sep. 23, 2025. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/v0309874-18#Text

O. Savchenko et al., “Improving the Efficiency of Solar Power Plants Based on Forecasting the Intensity of Solar Radiation Using Artificial Neural Networks,” in 2021 IEEE 2nd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), Kharkiv, Ukraine, Sep. 13–17, 2021. IEEE, 2021, pp. 137–140, doi: https://doi.org/10.1109/khpiweek53812.2021.9570009

M. M. Bordakov, “Compensation of reactive power by industrial solar power plat and influence on the electric network,” in Renewable Energy and Energy Efficiency of the XXIst Century, Kyiv, Ukraina, May 15–16, 2019. Kyiv: Inst. Renewable Energy Nat. Acad. Sci. Ukraine, 2019, pp. 314–319. (in Ukrainian)

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право (c) 2025 Дмитро Олександрович Оберемок, Олександр Олександрович Мірошник, Олександр Миколайович Мороз, Віталій Георгійович Камишлов, Віталій Гнатович Подобайло