Ключові слова
накопичення електроенергії
ГАЕС
літій-іонні батареї
маховикові накопичувачі
водневе зберігання
суперконденсатори
багатокритеріальна оптимізація
Як цитувати
Анотація
Дослідження спрямоване на обґрунтування вибору технологій накопичення електричної енергії для мережевих та промислових систем із використанням методу аналізу ієрархій. Побудовано багаторівневу модель оцінювання, що охоплює шість ключових критеріїв (вартість системи, коефіцієнт корисної дії повного циклу, циклічний ресурс, екологічність, масштабованість, технологічну зрілість) та п’ять альтернатив на базі актуальних технологій: літій-іонних батарей, гідроакумулюючих електростанцій, маховикових накопичувачів, водневих систем і суперконденсаторів. Експертне оцінювання виконано за участі десяти галузевих фахівців; порівняльні судження опрацьовано методом геометричного агрегування матриць парних порівнянь, сформованих відповідно до фундаментальної шкали Сааті. Додатково здійснено перевірку узгодженості суджень, значення коефіцієнта узгодженості CR = 0,07 підтверджує достатній рівень надійності та валідність отриманих результатів. Встановлено, що провідний вплив на вибір технології мають критерії вартості (0,28) та коефіцієнт корисної дії (0,24), що відображає практичні пріоритети операторів систем та промислових підприємств. За інтегральним пріоритетом найвищі позиції отримали гідроакумулюючі елкетростанції (0,233) та Li-ion батареї (0,226) завдяки поєднанню високої технологічної усталеності, гнучкості застосування та економічної ефективності на різних масштабах. Маховикові накопичувачі (0,215) демонструють суттєві переваги у циклічному ресурсі й екологічній безпечності, однак залишаються обмеженими щодо масштабованості та капітальних витрат. Водневе зберігання є перспективним для довготривалої акумуляції, проте поступається за коефіцієнтом корисної дії, тоді як суперконденсатори ефективні лише в короткочасних імпульсних режимах. Отримані результати підтверджують релевантність та адаптивність методу аналізу ієрархії як інструменту багатокритеріальної підтримки рішень із можливістю гнучкого коригування ваг критеріїв залежно від конкретних техніко-економічних сценаріїв.
Посилання
International Energy Agency, “Renewables 2025. Analysis and forecasts to 2030,” IEA, Paris, Oct. 2025. [Online]. Available: https://www.iea.org/reports/renewables-2025
D. A. Elalfy, E. Gouda, M. F. Kotb, V. Bureš, and B. E. Sedhom, “Comprehensive review of energy storage systems technologies, objectives, challenges, and future trends,” Energy Strategy Reviews, vol. 54, Jul. 2024, Art. no. 101482, doi: https://doi.org/10.1016/j.esr.2024.101482
N. Rogalev, A. Rogalev, V. Kindra, V. Naumov, and I. Maksimov, “Comparative analysis of energy storage methods for energy systems and complexes,” Energies, vol. 15, no. 24, Dec. 2022, Art. no. 9541, doi: https://doi.org/10.3390/en15249541
L. Huang, J. Zou, B. Liu, Z. Jin, and J. Qian, “Machine learning assisted microchannel geometric optimization—a case study of channel designs,” Energies, vol. 17, no. 1, Dec. 2023, Art. no. 44, doi: https://doi.org/10.3390/en17010044
C. Acar, A. Beskese, and G. T. Temur, “A novel multicriteria sustainability investigation of energy storage systems,” International Journal of Energy Research, vol. 43, no. 12, pp. 6419–6441, Mar. 2019, doi: https://doi.org/10.1002/er.4459
R. I. Areola, A. A. Adebiyi, and K. Moloi, “Integrated energy storage systems for enhanced grid efficiency: A comprehensive review of technologies and applications,” Energies, vol. 18, no. 7, Apr. 2025, Art. no. 1848, doi: https://doi.org/10.3390/en18071848
T. L. Saaty, “Decision making for leaders,” IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, SMC-15, no. 3, pp. 450–452, May 1985, doi: https://doi.org/10.1109/tsmc.1985.6313384
L. Vargas and T. L. Saaty, Fundamentals of Decision Making and Priority Theory With the Analytic Hierarchy Process (Analytic Hierarchy Process Series, Vol. 6). RWS Publ., 2000.
X. Luo, J. Wang, M. Dooner, and J. Clarke, “Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation,” Applied Energy, vol. 137, pp. 511–536, Jan. 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.09.081
H. Chen, T. N. Cong, W. Yang, C. Tan, Y. Li, and Y. Ding, “Progress in electrical energy storage system: A critical review,” Progress in Natural Science, vol. 19, no. 3, pp. 291–312, Mar. 2009, doi: https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2008.07.014
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право (c) 2025 Олег Іванович Коваленко, Віктор Петрович Розен