БАЛАНСУВАННЯ ПОТУЖНОСТІ ТА ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНІЙ СИСТЕМІ З ВІДНОВЛЮВАНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕНЕРГІЇ КРИТЕРІАЛЬНИМ МЕТОДОМ - Лежнюк , Петро Дем’янович; Буславець , Ольга Анатоліївна; Рубаненко , Олена Олександрівна (Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, 2021)
Розглянуто особливості розбудови відновлюваних джерел енергії в електричних мережах. Виявлено основні зміни функціональних властивостей електроенергетичних систем, до яких можна віднести істотне зниження обсягу споживання електроенергії, зміну структури споживання електроенергії, стрімке збільшення встановленої потужності сонячних і вітрових електричних станцій. Обсяг споживання електроенергії у 2020 р. у порівнянні з 1990 р. знизився майже вдвічі (з 227 до 119 млрд кВт·год) і, як наслідок, значно знизилася частка напівпікового теплового генерування (з 71 % у 1990 р. до 35 % в 2020 р.), яке давало енергосистемі основну гнучкість, і в той же час зросла частка атомного генерування, яке працює в базовому режимі (з 25 % до 51 %). Зокрема, зменшилось споживання промисловістю, яка має стабільний графік навантаження (зі 146 млрд кВт·год (64 %) до 49 млрд кВт·год (42 %)). При цьому значно зріс попит на електроенергію населенням, профіль споживання якого характеризується значною добової нерівномірністю і чутливістю до дії метеорологічних факторів (з 21 млрд кВт·год (9 %) до 37 млрд кВт·год (31 %)). Тому в статті проаналізовано передумови виникнення проблеми маневреного генерування та досліджено можливі шляхи їх вирішення. Запропоновано оптимальний склад генерування електроенергії для України в період 2021–2025 рр., який передбачає збереження і навіть збільшення за рахунок оптимізації ремонтної кампанії частки виробництва електроенергії атомними електричними станціями, введення додатково 2–2,5 ГВт високоманевреного генерування і до 2 ГВт систем накопичення (з урахуванням гідроакумулюючих електростанцій), а також поступове еволюційне зниження як встановленої потужності, так і обсягів виробництва електроенергії напівпіковими вугільними електростанціями та підтримання політики декарбонізації із забезпеченням власної енергетичної безпеки. Розроблено комплексний підхід компенсації нестабільності генерування ВДЕ, що полягає в мінімізації витрат на резервування потужності різними доступними способами. Задача оптимізації витрат на способи компенсації нестабільності генерування ВДЕ розв’язується методом критеріального програмування. Вплив кожного способу резервування на сумарні витрати визначається за допомогою теорії чутливості.