Оптимізація режимів роботи установок зберігання енергії на основі аналізу цін на ринку електроенергії України

Анотація

Стрімкий розвиток відновлюваних джерел енергії та масовані ракетні та удари рф дронами на енергетичну структуру України створюють значні виклики для стійкості об’єднаної енергетичної системи України, вимагаючи впровадження ефективних інструментів балансування, зокрема установок зберігання енергії. Метою статті є розробка та наукове обґрунтування комплексного оптимізаційного підходу до управління режимами роботи установок зберігання енергії, який передбачає інтеграцію методів статистичного аналізу та прогнозування часових рядів цін для визначення економічно оптимальних графіків заряду та розряду установок. Для аналізу використовувалися погодинні цінові ряди на ринку «на добу наперед» за період з 1 січня до 13 листопада 2025 року із застосовуванням методу дескриптивної статистики, візуалізація даних за допомогою коробчастих діаграм (Box Plots) для оцінки розподілу, мінливості та виявлення аномалій у цінових рядах з акцентом на порівнянні періодів до та після підвищення граничних цін (прайскепів). Аналіз показав, що підвищення прайскепів суттєво змінило ціновий розподіл, забезпечивши ринку простір для відображення реального дефіциту. Медіанний рівень цін у вечірній пік (19:00–22:00) зріс на 20–30 % (до 10000–12000 грн/МВт·год), а волатильність зросла до екстремально високого рівня, причому ціни часто досягали нової регуляторної стелі 15000 грн/МВт·год. Цінові профілі також значно залежать від дня тижня: у вихідні дні спостерігається глибший денний провал, що забезпечує найдешевший заряд, тоді як у робочі дні фіксуються вищі пікові ціни, що забезпечує максимальний дохід від розряду. Зроблено висновок, що управління установками зберігання енергії має бути адаптивним, використовуючи прогнозований день тижня як ключовий вхідний параметр для оптимізаційної задачі. Стратегія для робочих днів повинна бути агресивно орієнтована на дохід, а для вихідних днів – на маржу. Це вимагає використання сучасних прогностичних моделей глибокого навчання, здатних захоплювати складну нелінійну волатильність піків. Метою подальших досліджень є вирішення оптимізаційної задачі, яка полягає у визначенні оптимального графіка потужності заряду та розряду установок зберігання енергії, що максимізує сукупний прибуток від арбітражних операцій на ринку на добу наперед з урахуванням технічних та ринкових обмежень.