Дисертації з теми "Джерела відновлювані"

У роботі розглядаються умови оптимальності функціонування в електричних системах відновлюваних джерел електроенергії (ВДЕ), керованість яких обмежена впливом нестабільних погодних умов. Показано вплив інформаційного забезпечення системи керування на ефективність використання ВДЕ
The work conditions of optimum operation of renewable energy sources (RES) in electrical systems are considered.

Невідновлювані джерела енергії швидко вичерпуються, тому вчені інтенсивно розробляють альтернативні відновлювані джерела. Вже не є новинкою сонячні батареї, генератори, що використовують енергію припливів, вітряки і т. ін. Але існують і інші досить екзотичні енергодонори. В даній роботі розглянуті деякі з них: з’ясовується їх принцип роботи та перспективи використання.

У статті розглянуто вартість використання відновлюваних джерел енергії. Проведено аналіз розвитку та впровадження нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії в країнах ЄС. Досліджено механізм забезпечення зростання відновлюваних джерел енергії шляхом впровадження конкурентоспроможних технологій. Обґрунтовано використання сучасних науково-технічних розробок в нових сферах.

Дипломна робота присвячена дослідженню ефективності використання спеціалізованих гібридних енергетичних комплексів на основі відновлюваних джерел енергії для зарядки електроавтомобілів. Розроблено ряд моделей, а саме структурно-функціональну модель комплексу, що включає в себе всі можливі елементи ГЕК, а також перелік задач, які повинні бути вирішені для задоволення головної мети проекту; ресурсну модель, яка представляє собою динамічну модель надходження енергоресурсів; технічну модель - конкретні технічні рішення, дозволяють реалізувати функцію, певну в структурно функціональної моделі. Запропонована загальна модель гібридного енергетичного комплексу, а на її основі - програма, що дозволяє виконувати автоматизовані розрахунки. На основі проведених розрахунків зроблено висновки щодо комплектації та режимів роботи гібридних енергетичних комплексів.

Основна мета – оцінити вплив відновлювальних джерел енергії на збалансованість роботи електроенергетичної системи. У дипломному проекті спроектована замкнена мережа 110 кВ та обрані типи розподільчих пристроїв на підстанціях. Зроблено вибір основного устаткування та струмоведучих частин. Проведено техніко-економічне обґрунтування проекту. Для двох режимів – післяаварійного та максимальних навантажень – виконано електричний розрахунок та вибір регулювальних відгалужень РПН та ПБЗ трансформаторів. Також було проведено обґрунтування оптимального варіанту поліпшення рівнів напруги в мережі. В спеціальному питанні до диплому розглянуто: - показники оцінки надійності електроенергетичної системи LOLE, LOEE, LOLF; - вплив відновлюваних джерел на режими роботи енергоблоків теплових електростанцій; - вплив відновлюваних джерел енергії на показники балансової надійності Об’єднаної енергосистеми України. Бакалаврська робота включає в себе розрахунково-пояснювальну записку і графічну частину, яка складається з 3 креслень.
The main goal is the researching of electrical network options development. Transmission lines of 110 kV has been projected and types of switchgears has been selected at substations. We made basic equipment and current transmission parts selection. Tech-economical calculating has been done for the project. For two modes - post-accident and maximum loads – we made electric adjustment calculation and choice of regulating-on-load and switching-without-excitation in transformers branches. Also examined optimal variant of improvement voltage levels in electrical network. In a special question to the diploma are considered: - indicators for assessing the reliability of the power system LOLE, LOEE, LOLF; - the impact of renewable sources on the modes of operation of power units of thermal power plants; - the impact of renewable energy sources on the balance sheet reliability of the United Energy System of Ukraine. Bachelor work includes the settlement explanatory note and graphical part, which consists of 3 drawings.

Актуальність теми. Використання власних енергетичних ресурсів, дозволяє бути Україні незалежною країною в паливно-енергетичному аспекті. Одними з таких ресурсів є енергія сонячного випромінювання та біомаси, які дозволяють отримувати екологічно чисту електроенергію. Комплексне використання фотоелектричних та біогазових електростанцій дозволяє зменшити коливання генерованої потужності об'єктів відновлюваних джерел енергії. Ці фактори обумовлюють актуальність теми для даної магістерської дисертації. Мета і задачі дослідження. Встановлення доцільності впровадження комплексних фото-біогазових електростанцій в умовах України. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: 1) Розглянути особливості роботи фотоелектростанції та біогазової установки. 2) Проаналізувати профіль інсоляції, обрати кут нахилу фотоелектричних модулів та зробити розрахунок виробітку електроенергії фотоелектричною станцією для Дніпропетровської області. 3) Розрахувати виробіток електроенергії за рахунок біогазової установки для фермерського господарства. 4) Розробити принципову та електричну схеми комплексної біофотоелектричної станції. 5) Розробити стартап проект комплексної системи. Об'єкт дослідження. Процеси перетворення енергії сонячного випромінювання та біомаси в комплексних системах виробництва електроенергії. Предмет дослідження. Енергетичні параметри комплексної фото-біогазової електростанції для умов Дніпропетровської області.. Методи дослідження. Для вирішення поставлених задач використовувались програми для розрахунків, Matlab та Mathcad. Наукова новизна. Запропоновано підхід зменшення коливань вихідної потужності при комплексному використанні енергії сонячного випромінювання та біомаси, що зменшую негативний вплив на центральні мережі та розширює можливості використання енергетичного потенціалу даних відновлюваними джерелами енергії в умовах України. Практичне значення. Схемнні рішення комбінованої біо-фотоелектричної станції для умов Дніпропетровської області.
Actuality of theme. The use of its own energy resources allows Ukraine to be an independent country in the fuel and energy aspect. One of such resources is the energy of solar radiation and biomass, which allow to obtain environmentally friendly electricity. Integrated use of photovoltaic and biogas power plants allows to reduce fluctuations in the generated capacity of renewable energy sources. These factors determine the relevance of the topic for this master's thesis. The purpose and objectives of the study. Establishing the feasibility of introducing complex photo-biogas power plants in Ukraine. To achieve this goal it is necessary to solve the following tasks: 1) Consider the features of the photovoltaic power plant and biogas plant. 2) Analyze the insolation profile, choose the angle of the photovoltaic modules and calculate the electricity generation by the photovoltaic station for Dnipropetrovsk region. 3) Calculate electricity generation from a biogas plant for a farm. 4) To develop the basic and electric schemes of the complex bio-photovoltaic station. 8) Develop a startup project of a comprehensive system. Object of study. Processes of conversion of energy of solar radiation and biomass in complex systems of production of the electric power. Subject of study. Energy parameters of a complex photo-biogas power plant for the conditions of Dnipropetrovsk region .. Research methods. Calculation programs, Matlab and Mathcad, were used to solve the set tasks. Scientific novelty. An approach to reduce fluctuations in output power in the integrated use of solar energy and biomass is proposed, which reduces the negative impact on central networks and expands the possibilities of using the energy potential of data from renewable energy sources in Ukraine. Practical meaning. Schematic solutions of the combined bio-photovoltaic station for the conditions of Dnipropetrovsk region.

Створено математичну модель та запропоновано методику розрахунку енергосистем на базі ВДЕ для роботи в режимі віддачі максимальної потужності. Розроблено методику для визначення ємності акумуляторної батареї в енергосистемі на основі ВЕУ.
У кваліфікаційній роботі магістра запропоновано енергосистему на основі відновлюваних джерел енергії із максимальною ефективності акумулювання електричної енергії. Також у роботі розроблено методику для визначення ємності акумуляторної батареї в енергосистемі на основі вітроенергетичної установки, розроблено пристрій оптимального узгодження фотобатареї і акумулятора та пристрій автоматичного управління зарядом акумулятора
In the qualification work of the master the power system on the basis of renewable energy sources with the maximum efficiency of accumulation of electric energy is offered. Also, the method for determining the capacity of the battery in the power system based on the wind turbine is developed, the device of optimal coordination of the photo battery and the battery and the device for automatic control of the battery charge are developed
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ ....... 6 ВСТУП ....... 7 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ ...... 9 1.1 Потенціал відновлюваних джерел енергії в Україні..... 9 1.2 Типи автономних енергосистем на основі відновлюваних джерел енергії .......... 17 1.3 Акумуляторні батареї в енергосистемах на основі відновлюваних джерел енергії ....... 23 1.4 Типи і характеристики акумуляторних батарей ...... 25 Висновки до розділу 1 ...... 28 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ .... 29 2.1 Вітроелектроустановки в енергосистемах на основі ВДЕ ..... 29 2.2 Фотоперетворювачі в енергосистемах на основі відновлюваних джерел енергії ...... 35 2.3 Математична модель роботи фотоперетворювача в системі сонячний фотоперетворювач – електрохімічний акумулятор ..... 36 2.4 Дослідження якості математичної моделі системи фотоперетворювач – електрохімічний акумулятор ...... 40 2.5 Експериментальна перевірка якості математичної моделі системи фотоперетворювач – електрохімічний акумулятор ...... 41 Висновки до розділу 2 ...... 43 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ ..... 44 3.1 Визначення базової схеми системи підтримання фотобатареї в режимі віддачі максимальної потужності ..... 44 3.2 Методика розрахунку пристрою для забезпечення заряду акумуляторної батареї від фотобатареї в режимі максимальної потужності ...... 46 3.3 Експериментальне дослідження ефективності пристрою ПОУФБ-А ...... 50 3.4 Підтримування системи фотобатарея – акумуляторна батарея в точці максимальної потужності у випадку частково затінених секцій фотобатареї ...... 51 3.5 Пристрій для моделювання вольт-амперної характеристики фотобатареї фотоелектричних перетворювачів ........ 52 3.6 Пристрої для підвищення ефективності систем акумулювання в енергосистемах на основі відновлюваних джерел енергії ... 54 3.7 Визначення необхідної ємності системи акумулювання для автономних енергосистем на основі відновлюваних джерел енергії.... 60 3.8 Методика оціночного розрахунку автономної енергосистеми з використанням вітроелектроустановок та систем акумулювання на основі електрохімічних акумуляторів ..... 65 3.9 Оціночний розрахунок комплексної енергосистеми ..... 66 Висновки до розділу 3 ........ 68 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ....... 69 4.1 Безпека робіт при монтажі та експлуатації вітроустановок ..... 69 4.2 Надзвичайні ситуації природного характеру ...... 71 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ........ 74 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ....... 75 ДОДАТОК А. Програма для побудови гістограми закону розподілу ймовірності періодів відсутності вітру ...... 79 ДОДАТОК Б. Приклад оціночного розрахунку енергосистеми на основі вітрогенераторів ...... 80

В даній доповіді розглянуто питання використання теплового насосу як джерела відновлюваної теплової енергії для опалення будівель та потреб теплопостачання.
This report discusses the use of a heat pump as a source of renewable thermal energy for heating buildings and heat supply needs.

В даній доповіді розглянуто питання використання сонячних колекторів як джерела відновлюваної теплової енергії для потреб гарячого водопостачання будівель.
This report addresses the use of solar collectors as a source of renewable thermal energy for the needs of hot water supply of buildings.

Мета роботи – провести аналіз та оцінку ефективності впровадження екологічно безпечних технологічних рішень з енерго- та ресурсозбереження на об’єктах житлово-комунального фонду та розробити рекомендації зі зниження техногенного навантаження на навколишнє середовище.

Nowadays the distributed energy generation and renewable energy sources (RES) are the main areas of energy development all over the world. They play a significant role in improving the reliability and quality of the supplied electricity. Various forms of RESs using solar and wind energy are also proposed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 - електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної науково-прикладної задачі у напрямку забезпечення заявлених графіків генерації електричних станцій на відновлюваних джерелах енергії на основі концепції віртуальних електричних станцій. У дисертаційній роботі досліджено методи забезпечення заявлених графіків генерації електричних станцій на ВДЕ та обґрунтована доцільність використання концепції віртуальних електричних станцій для вирішення поставленої задачі. Досліджено застосування різних типів систем акумуляції, як одного з елементів віртуальної електричної станції. Проведено аналіз існуючих методів впровадження інтелектуальних мереж, що дозволило вибрати шаблон Smart Grid Architecture Model за основу для створення необхідної інфраструктури. Проведено аналіз існуючих методів визначення оптимальної ємності систем акумуляції та їх компоновки. Розроблено комп‘ютерну модель для дослідження роботи віртуальних електричних станцій, що дозволяє оцінити потенційні небаланси при генерації, перевірити достатність обсягу систем акумуляції для різних задач, а також провести апробацію роботи системи управління. Уточнено методику розрахунку вартості електричної енергії від систем акумулювання з урахуванням вартості втрат енергії при передачі та трансформації, а також додаткових факторів пов‘язаних з орендою та обслуговуванням. Розроблено, реалізовано та апробовано алгоритм управління віртуальною електричною станцією, що базується на задіянні найбільш дешевого джерела енергії для балансування з урахуванням обмежень електричних мереж, доступу до енергетичного ринку та можливості залучення активних споживачів. Показана можливість забезпечення заявлених графіків генерації електричних станцій на основі концепції віртуальних електричних станцій на прикладі умов одного з адміністративних центрів України.
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.14.02 - power plants, networks and systems. - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The thesis is devoted to the solution of the current scientific and applied problem in the field of providing the declared schedules of generating power plants with renewable energy sources based on the concept of virtual power plants. In the dissertation work, the methods of providing the declared schedules of generating power plants on renewable energy sources are investigated. The expediency of using the concept of virtual power plants to solve the problem is justified. The use of various types of accumulation systems as one of the elements of a virtual power plant is investigated. The analysis of existing methods and state-of-the-art-practices of implementing intelligent networks was carried out, which made it possible to select the Smart Grid Architecture Model pattern as the basis for creating the necessary infrastructure. The analysis of existing methods for determining the optimal capacity of accumulation systems and their layout has been carried out that was used to calculate minimal capacity for providing the declared schedules of generation of PV and wind power plant each 1 MW for one of the administrative centers of Ukraine. The developed computer model for studying the operation of virtual power plants that include PV and wind power with energy storage and connections to PLC allows assessing potential unbalances during generation, checking the sufficiency of the capacity of accumulation systems for various tasks, as well as testing the operation of the control system. The methodology for calculating the cost of electrical energy from storage systems has been refined, taking into account the cost of energy losses during transmission and transformation, as well as additional factors associated with renting and servicing. An algorithm for managing a virtual power plant was developed, implemented and tested with real PLC connected to mathematical model, based on using the cheapest energy source for balancing taking into account the limitations of electrical networks, power lines and transforming equipment, access to the energy market for buying and selling energy and the ability to attract active consumers. The possibility of providing the declared schedules of generation of power plants based on the concept of virtual power plants on the example of conditions of one of the administrative centers of Ukraine is shown.

The given work describe a renewable energy sources such as wind, sun-light, water waves and tides. It is a necessary to use renewable resources – cata-lyzer for a new generation of technologies and production – in large-scale per-spective. Attention in article is drawn to new methods of energy production, fos-sil fuel dependencies reduction, global warming level reduction and so forth. Fi-nally, the conclusion line is set.

To ensure energy independence of Ukraine on the way to sustainable development one of the priority areas is the implementation of alternative energy projects. Rising energy demand raise the issues of a gradual shift from traditional technologies that involve the use of mainly energy assets and passive energy networks to fundamentally new solutions, focused on the widespread use of renewable energy sources (RES) and active networks that can provide services for transfer, storage and conversion of electricity.

У дипломній роботі проведено дослідження рівня сонячної інсоляції у природо-кліматичних умовах України. Проаналізовано наявні енергоустановки для перетворення сонячної енергії в тепло і електрику. Наведено переваги і недоліки такого перетворення. Проведено статистичний розрахунок можливого виробітку електричної енергії сонячною електростанцією. Проведено статистичний розрахунок можливого виробітку теплової енергії сонячним колектором. Здійснено економічний аналіз доцільності застосування енергоустановок для перетворення сонячної енергії.
In the diploma thesis the study of the level of solar insolation in the natural and climatic conditions of Ukraine was conducted. Thare has been analyzed the existing energy types of installations for the conversion of solar energy into heat and electricity. The advantages and disadvantages of such conversion were given. It has been carried out a statistical calculation of the possible generation of electricity by a solar power plant. It has been carried out a statistical calculation of the possible generation of thermal energy by the solar collector. The economic analysis of the feasibility of using energy installations for the conversion of solar energy has been carried out.
Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів...7 ВСТУП...8 1 ЛІТЕРАТУЛЬНИЙ ОГЛЯД...1 1.1. Ефективність використання сонячної енергії в Україні та світі...1 1.2. Сонячна енергія та методи розрахунку її надходження...6 1.3. Аналіз існуючих установок для перетворення сонячної енергії для теплопостачання...21 1.4. Аналіз існуючих установок для перетворення сонячної енергії для електропостачання...31 Висновки до розділу...37 2 ОСНОВНА ЧАСТИНА...38 2.1. Вибір основного обладнання для сонячної електростанції то схема її підключення...38 2.2. Оцінка ефективності сонячної електростанції...44 2.3. Вибір сонячного колектора та пристроїв, необхідних для його нормальної роботи...54 2.4.Оцінка ефективності сонячної установки для гарятого водопостачання...59 Висновки до розділу...71 3 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА...73 4 Обґрунтування економічної ефективності...76 4.1. Економічне обґрунтування доцільності фотоелектричних модулів...76 4.1. Економічне обґрунтування доцільності сонячних колекторів...79 5 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях...82 5.1. Охорона праці...82 5.1.1. Дія електричного струму на організм людини, види електротравм...82 5.1.2. Класифікація, реєстрація та технічне опосвідчення посудин, що працюють під тиском...86 5.2.Безпека в надзвичайних ситуація...89 5.2.1. Оцінка стійкості роботи об’єктів електротехнічної та світлотехнічної галузі, зокрема сонячно-електричних енергоустановок, до впливу вражаючих факторів ядерного вибуху...89 5.2.2. Захист персоналу об’єктів енергетики від впливу іонізуючих випромінювань...93 6 ЕКОЛОГІЯ...96 6.1. Екологічність перетворення сонячної енергії в тепло...96 6.2. Екологічність сонячних електростанцій...97 ВИСНОВКИ...101 Список використаних джерел...102

Актуальність теми. Зважаючи на політику закладену в стратегії розвитку електроенергетичного сектору України, а саме інтеграцію до ENTSO-E, виникає значна кількість питань, які мають бути вирішені до моменту інтеграції. Одним з таких питання є підвищення надійності електричних мереж. Це питання частково може бути вирішено, за рахунок оптимального секціонування повітряних розподільчих мереж 6 - 20 кВ в умовах застосування Smart Grid. У магістерській дисертації представлено варіант визначення оптимального секціонування розподільчих мереж 6 - 20 кВ, за допомогою покрашеної методики розрахунку на основі «жадібного» алгоритму, представлений аналіз комерціалізації запропонованої методики та проаналізовані соціально – економічні вигоди від його впровадження. Метою дисертаційної роботи є: проведення аналізу оптимального секціонування повітряних розподільчих мереж 6 - 20 кВ в умовах застосування Smart Grid технологій. Для досягнення мети були поставлені та вирішені такі питання: • проведений аналіз особливостей та шляхів підвищення надійності функціонування розподільних мереж напругою 6 - 20 кВ в України та світі; • розглянуті перспективи впровадження технологій Smart Grid з метою підвищення надійності розподільчих мереж; • вдосконалена методика оптимального секціонування розподільчих мереж 6 - 20 кВ; • розроблені пропозиції практичної реалізації (комерціалізації) розробленої методики та перспективи її подальшого розвитку. Об’єктом дослідження є процеси функціонування повітряних розподільчих мереж напругою 6 - 20 кВ в умовах застосування Smart Grid технологій. Предметом дослідження є особливості впливу Smart Grid технологій на надійність електропостачання споживачів. Метод дослідження. Для вирішення поставлених завдань у дисертаційній роботі було застосовано методи оптимального секціонування повітряних розподільчих мереж в умовах врахування нормування показників надійності. За основу для розрахунку оптимального секціонування розподільчих мереж був використаний «жадібний алгоритм». Основні наукові результати роботи включають в себе: - набула подальшого розвитку методика оптимального секціонування повітряних розподільних мереж, що дозволило вирішувати задачу в умовах широкого використання засобів розосередженої генерації та узгодження роботи окремих комутаційно-захисних апаратів, що дозволяє підвищити надійність роботи інтегрованих систем електропостачання, які при цьому утворюються; - вперше здійснено аналіз можливості та доцільності впровадження технології SOP в розподільних мережах в плані підвищення надійності їх роботи, що надає можливість більш широкого й ефективного використання розосередженої генерації; - удосконалено структуру управління РМ на базі OMS, що поряд з підвищенням надійності електропостачання надає можливість одночасного зменшення втрат електричної енергії. Практичне значення одержаних результатів полягає в: - розробці програмного забезпечення для вирішення задачі оптимального секціонування розподільних мереж з інтегрованими в них джерелами розосередженої генерації та при можливості використання широкого спектру комутаційно-захисних пристроїв; - використанні, так званого, «жадібного» алгоритму, що без втрати ефективності отриманого результату в декілька разів скоротити час на вирішення задачі оптимального секціонування розподільних мереж.
Relevance of the topic. Given the policy set out in Ukraine's electricity sector development strategy, namely integration into ENTSO-E, a number of issues arise that need to be addressed by the time of integration. One such issue is to increase the reliability of electrical networks, which can be partially solved via the optimal sectionalizing of overhead distribution networks 6 - 20 kV in terms of Smart Grid. The master's dissertation presents a way of determining the optimal sectionalizing of 6 - 20 kV distribution networks, using an improved calculation method based on the "greedy" algorithm, presents an analysis of the commercialization of the proposed method and analyzes the socio-economic benefits of its implementation. The purpose of the work: analysis of the optimal sectionalizing of overhead distribution networks 6 - 20 kV in terms of Smart Grid technologies. To achieve this goal, the following issues were considered and resolved: • the analysis of features and ways to increase the reliability of functioning of distribution networks with a voltage of 6 - 20 kV in Ukraine and the world was carried out; • the prospects of introduction of Smart Grid technologies in order to increase the reliability of distribution networks were considered; • the method of optimal sectionalizing of 6 - 20 kV distribution networks was improved; • a proposal of practical realization (commercialization) of the developed technique and prospects of its further development was made. The object of the study is the processes of functioning of overhead distribution networks with a voltage of 6 - 20 kV in the conditions of application of Smart Grid technologies. The subject of the study is the features of the influence of Smart Grid technologies on the reliability of electricity supply to consumers. Research methods. To solve the set tasks, the methods of optimal sectioning of overhead distribution networks were applied, taking into account the standardization of reliability indicators. The “greedy algorithm” was used as a basis for calculation of the optimal partitioning of distribution networks. The main scientific results of the work include: • the technique of optimal sectioning of overhead distribution networks was further developed, which made it possible to solve the problem in the conditions of widespread use of distributed generation means and coordination of the operation of individual switching-protective devices, which makes it possible to increase the reliability of the integrated power supply systems, which are formed in this case; • for the first time, an analysis was made of the possibility and feasibility of introducing SOP technology in distribution networks in terms of increasing the reliability of their operation, it makes it possible to use more widely and efficiently distributed generation; • improved control structure of distribution network based on OMS, which, along with increasing the reliability of power supply, provides an opportunity to simultaneously reduce losses of electrical energy. The practical significance of the results obtained is: • development of software for solving the problem of optimal sectionalizing of distribution networks with integrated sources of distributed generation and, if possible, using a wide range of switching protection devices; • using the so-called "greedy" algorithm, without losing the effectiveness of the result obtained, to reduce several times the time for solving the problem of optimal partitioning of distribution networks.

Наразі в Україні існує проблема в недостатньому використанні відновлюваних джерел енергії. Більше того наступною проблемою є неефективне використання традиційних видів палива. В переважній більшості котельних установок його просто спалюють, що є найгіршим способом використання ресурсів. Цю проблему можна вирішити максимально можливим використанням відновлюваних джерел енергії і зменшенням використання традиційних видів енергії, зокрема - газу. Такі нововведення можуть підвищити ефективність всієї будівельної сфери. Зважаючи на це, нами було запропоновано більш ефективне автономне опалення за допомогою піролізного котла.

Робота публікується згідно наказу ректора від 29.12.2020 р. №580/од "Про розміщення кваліфікаційних робіт вищої освіти в репозиторії НАУ". Керівник проекту: професор, д. т. н. Матвєєва Ірина Валеріївна.
В дипломній роботі узагальнено досвід Данії, яка подолала енергетичний перехід. Та яким чином Україна може досягнути перехід від викопних видів палива до ВДЕ. Припинити викиди парникових газів і пов’язане з ним катастрофічне для Землі підвищення глобальної температури. Опрацьовано та узагальнено базу щодо реалізації кліматичного та енергетичного пакета завдань ЄС щодо уникнення глобального потепління, та перехід на низько вуглецевий розвиток. Встановлено зв’язок між енергоефективністю, навколишнім середовищем і стійким розвитком. Запропоновано кроки реалізації програми DBE в громадські, стійкі інфраструктурні проєкти які стануть дорожньою Картою України. Моделювання сценарію скорочення викидів ПГ та готовність України до ОНВВ2. Енергетична Стратегія низько вуглецевого розвитку та забезпечення у 2021 році перегляду цілі ОНВВ2 на 90-100% ВДЕ, для незалежності від первинних джерел енергії у 2050році. Досягнення мети Паризької угоди щодо утримання глобальної температури на Землі в межах 2С до 2100 року. Об’єкт дослідження – перебудова енергетичної системи України, змінюючи стару інфраструктуру, яка використовує викопні види палив. Предмет дослідження – застосування інноваційних технологій для гальмування зростання глобальної температури нижче 2С°. Методи дослідження – аналіз механізмів та технологій розвитку «зеленої енергетики» з впровадженням інвестування у проєкти.

Робота публікується згідно наказу ректора від 29.12.2020 р. №580/од "Про розміщення кваліфікаційних робіт вищої освіти в репозиторії НАУ". Керівник проекту: професор, д. т. н. Матвєєва Ірина Валеріївна.
В дипломній роботі узагальнено досвід Данії, яка подолала енергетичний перехід. Та яким чином Україна може досягнути перехід від викопних видів палива до ВДЕ. Припинити викиди парникових газів і пов’язане з ним катастрофічне для Землі підвищення глобальної температури. Опрацьовано та узагальнено базу щодо реалізації кліматичного та енергетичного пакета завдань ЄС щодо уникнення глобального потепління, та перехід на низько вуглецевий розвиток. Встановлено зв’язок між енергоефективністю, навколишнім середовищем і стійким розвитком. Запропоновано кроки реалізації програми DBE в громадські, стійкі інфраструктурні проєкти які стануть дорожньою Картою України. Моделювання сценарію скорочення викидів ПГ та готовність України до ОНВВ2. Енергетична Стратегія низько вуглецевого розвитку та забезпечення у 2021 році перегляду цілі ОНВВ2 на 90-100% ВДЕ, для незалежності від первинних джерел енергії у 2050році. Досягнення мети Паризької угоди щодо утримання глобальної температури на Землі в межах 2С до 2100 року. Об’єкт дослідження – перебудова енергетичної системи України, змінюючи стару інфраструктуру, яка використовує викопні види палив. Предмет дослідження – застосування інноваційних технологій для гальмування зростання глобальної температури нижче 2С°. Методи дослідження – аналіз механізмів та технологій розвитку «зеленої енергетики» з впровадженням інвестування у проєкти.

Башлук, Є. В. Лабораторний стенд для дослідження фотоелектричних енергоустановок : магістерська робота : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Є. В. Башлук ; керівник роботи Бодунов В. М.; Національний університет «Чернігівська політехніка», кафедра електричної інженерії та інформаційно-вимірювальних технологій. – Чернігів, 2020. – 63 с.
Об’єкт проектування – лабораторний стенд для дослідження фотоелектричного перетворення сонячної енергії. Мета проекту – розробити лабораторний стенд для науковців та студентів технічних спеціальностей, який охопить широкий спектр робіт, пов’язаних з дослідженням особливостей роботи фотоелектричних панелей та контролерів. В ході виконання роботи були проведені: - розрахунок і вибір основного фотоелектричного і електричного обладнання; - розробка електричної схеми; - визначення струмів коротких замикань; - вибір комутаційного, вимірювального і допоміжного обладнання, з'єднувальних проводів; - кошторисний розрахунок.

Встановлено, що використання свердловинного акумулятора є ефективним те не збільшує вартість вітроелектростанції в цілому якщо його змонтовано на існуючій артезіанській свердловині для водопостачання. Запропонована схема вітроелектростанції з комбінованим акумуляторним резервом, що складається з батареї електрохімічних акумуляторів і свердловинного акумулятора енергії. Розроблена схема електричних з'єднань для автономної вітроелектростанції. Встановлено, що при комбінованому використанні свердловинного акумулятора енергії та електрохімічних акумуляторів частка останніх може бути зменшена до 45 % при витраті води в свердловині 5 м3/год. В середньому цей показник знаходиться на рівні 15 %
У роботі проведено аналіз систем акумулювання електроенергії у енергоустановках на відновлювальних джерелах енергії та аналіз тривалості безперервних енергетичних і акумуляторних періодів автономної вітроелектростанції. Розроблена структурна схема системи автономного електропостачання віддалених сільськогосподарських споживачів на основі вітроелектростанції з акумуляторним резервом дозволяє зменшити кількість батарей електрохімічних акумуляторів за рахунок включення в роботу свердловинного акумулятора енергії Встановлена ефективність автономної вітроелектростанції з акумуляторним резервом, що складається з батареї електрохімічних акумуляторів і свердловинного акумулятора енергії.
The analysis of electricity storage systems in power plants on renewable energy sources and the analysis of the duration of continuous energy and battery periods of an autonomous wind power plant are carried out. The developed structural scheme of the system of autonomous power supply of remote agricultural consumers on the basis of wind power plant with accumulator reserve allows to reduce the number of batteries of electrochemical accumulators due to inclusion in work of the downhole accumulator of energy. The efficiency of an autonomous wind power plant with a battery reserve, consisting of a battery of electrochemical batteries and a downhole energy accumulator, has been established.
ВСТУП 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 8 1.1 Системи автономного електропостачання 8 1.2 Аналіз систем автономного електропостачання, що використовують поновлювані джерела енергії 9 1.3 Стан питання в області вдосконалення акумулюючих пристроїв 12 1.4 Висновки до розділу 18 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 19 2.1 Структура автономної системи електропостачання віддаленого сільськогосподарського об'єкта на основі вітроенергетичної установки 19 2.2 Аналіз умов роботи автономних вітроелектростанцій 25 2.3 Висновки до розділу 30 3 РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ 32 3.1 Оптимізація параметрів автономної вітроелектростанції з акумуляторним резервом 32 3.2 Процес перетворення накопиченої в свердловинному акумуляторі енергії в електроенергію 40 3.3 Опис експериментальної установки 42 3.4 Методика проведення експериментальних досліджень 44 3.5 Обробка експериментальних даних 45 3.6 Результати статистичної обробки даних про швидкість вітру 47 3.7 Реалізація цільової функції оптимізації параметрів вітроелектростанції з комбінованим акумулюванням енергії 56 3.8 Частка свердловинного акумулятора в акумуляторному резерві 57 3.6 Висновки до розділ 59 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТА ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 61 4.1 Можливість виникнення статичної електрики та заходи боротьби з нею 61 4.2 Фізичні основи електробезпеки 63 4.3 Зонування територій за ступенем небезпеки 64 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 66 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 68

У роботі розглядаються умови оптимальності та методи оптимального керування розосередженими джерелами електроенергії (РДЕ) на прикладі малих гідроелектростанцій та їх каскадів у сукупності з вітровими та сонячними енергетичними установками, керованість яких обмежена впливом нестабільних погодних умов. Показано, що оптимальне керування РДЕ може здійснюватися з використанням принципу найменшої дії, для автоматизації оптимального керування РДЕ в локальній електричній системі можливо і доцільно застосовувати методи теорії подібності та моделювання.

The paper considers the approach, enabling to take into acount at the stage of preliminary survey the impact of renewable sources of energy on the efficiency of the utility companies by the account additional losses of electric energy and worsening of its quality in the evaluation tariff.

Актуальність теми полягає в заощадженні традиційних паливно-енергетичних ресурсів, покращення екологічного стану навколишнього середовища та зменшенні залежності країни від імпортних енергоносіїв. Наукові дослідження за темою дисертації відповідають стратегічним положенням Енергетичної стратегії України на період до 2035 року. Метою роботи є вдосконалення математичних моделей прогнозування розвитку електроенергетичної системи з використанням сучасних відновлюваних технологій виробництва теплової та електричної енергії і розробка відповідних програмно-інформаційних засобів їх реалізації з урахуванням капіталізації ринку в межах обраного часового горизонту прогнозування. Для досягнення поставленої мети використано оптимізаційну двопродуктову економіко-математичну модель розширення існуючого виробництва галузі з розподілом інвестованого капіталу, спрямованих на розвиток технологій виробництва теплової та електричної енергії: з біомаси та біогазу, з використанням теплоти геотермальних вод, малих ГЕС, енергії вітру та сонячного випромінювання. Обчислення максимально досяжних обсягів виробництва здійснено за умови обмежень на раціональне використання паливних і енергетичних ресурсів з урахуванням фондомісткості кожної технології. Об'єкт дослідження – електроенергетична система у процесі її невпинного вдосконалення в умовах конкурентного ринку, що здійснюється через прискорене впровадження перспективних альтернативних та відновлюваних технологій виробництва і споживання електричної і теплової енергії. Предметом дослідження інформаційне забезпечення економіко-математичної моделі розвитку електроенергетичної системи за умови розширеного використання відновлюваних технологій тепло- та електрогенерування. Методи дослідження. Наукові результати дисертаційної роботи були отримані на основі методології системного аналізу та з використанням математичних методів: техніко-економічного аналізу, лінійного програмування (класична оптимізаційна задача лінійного програмування із пошуком розв’язків шляхом модельних озрахунків на ЦВМ). Новизна і практична значимість. Пристосовано відомі методи розв’язання оптимізаційних техніко-економічних задач для отримання прогнозних обсягових оцінок вироблення електричної та теплової енергії за вірогідними сценаріями у розвитку паливно-енергетичного комплексу з використанням нових та відновлюваних технологій. Розроблено інформаційне забезпечення оптимізаційної моделі розвитку сектору генерування паливно-енергетичного комплексу України з визначенням нових конкурентних технологій відновлюваної енергетики (ТВЕ) – через показники фондомісткості, що відповідають сучасним досягненням науково-технічного прогресу в енергетиці. Отримано розрахункові оцінки максимізованих прогнозних обсягів вироблення енергії кінцевого споживання конкурентними ТВЕ у варіантах – за базовим та оптимістичним сценаріями розвитку енергосистеми України в межах обраного часового горизонту прогнозування.
The aim of the work is to improve the mathematical models of forecasting the development of the electric power system with the use of modern renewable technologies for the production of thermal and electric energy and the development of appropriate software and information tools for their implementation, taking into account market capitalization within the chosen time forecasting horizon. To achieve this goal, an optimization two-product economic and mathematical model of the expansion of the existing production of the industry with the distribution of invested capital aimed at the development of technologies for the production of thermal and electric energy: from biomass and biogas, using heat of geothermal waters, small hydropower plants, wind power and solar radiation. The calculation of the maximum achievable production volume was made subject to restrictions on the rational use of fuel and energy resources, taking into account the stock of each technology. The object of research is the electric power system in the process of its unceasing improvement in a competitive market, which is carried out through the accelerated introduction of promising alternative and renewable technologies of production and consumption of electric and thermal energy. The subject of research is data design of the economic-mathematical model of the development of the power system, provided that the use of renewable technologies of heat and power generation is expanded. The scientific and practical value of the work were obtained on the basis of the methodology of system analysis and using mathematical methods: technical and economic analysis, linear programming (classical optimization problem of linear programming with the search of solutions by model calculations on the central computer). Novelty and practical significance. Improvement of well-known methods and means of forecasting the development of electric and heat supply systems in the existing scientific and technological progress in the power industry. Study and development of information support for existing models of development of the fuel and energy complex generation sector on the basis of renewable energy technologies. Obtaining the forecasted results for the development of Ukraine's grid system taking into account market capitalization within the chosen time forecasting horizon.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми розвитку теоретико-методичних засад стимулювання розвитку біоекономіки в контексті забезпечення сталого розвитку. У дисертаційній роботі узагальнено існуючі напрацювання щодо визначення економічної сутності поняття "біоекономіка", у результаті чого запропоновано визначати її як економічну систему, що базується на принципах сталого розвитку, націлена на реалізацію його цілей та базується на використанні відновлюваних біоресурсів та застосуванні біотехнологій, охоплює всі галузі економічної діяльності, у яких можливо використовувати біомасу у якості сировини та застосовувати біотехнології. Проведене узагальнення взаємозв’язків "природа – соціум – економіка" в системі пріоритетів сталого розвитку. Визначено, що сутність людини як біосоціальної істоти полягає в діалектичній взаємодії біологічної та соціальної сторін, можливості застосовувати у своїй діяльності природні й економічні закони. Узагальнено біопотенціал та екологічний відбиток для національної економіки, визначено, що біоекономіка охоплює сільськогосподарську промислову діяльність, а також усі галузі виробництва, які займаються розробленням, виготовленням, обробленням, переробленням або використанням у будь-якій формі біологічних ресурсів (рослин, тварин та мікроорганізмів), тобто до сфер використання можна додати лісове господарство, садівництво, рибне господарство, рослинництво і тваринництво, харчову, деревообробну, паперову, шкіряну, текстильну, хімічну, фармацевтичну промисловості та енергетику. В Україні біоекономічна стратегія розвитку поки що не сформована, розвиток біотехнологій відбувається повільними темпами (насамперед за рахунок розвитку агротехнологій), а їх застосування має лише частковий характер. Основними економічними сферами в національній економіці, де застосовують біотехнології, є сільське господарство, фармацевтична галузь, харчова промисловість, а також біоенергетика. Біоекономіка є механізмом, здатним забезпечити досягнення сталого розвитку, вона має низку позитивних впливів на всі досліджувані сфери (економічну, соціальну та екологічну). Біоекономіка загалом орієнтована на забезпечення економічного зростання, стійкості, добробуту людства в усіх формах через економіку майбутнього, присвячену людському життю, за допомогою раціонального використання екологічних ресурсів. Біоекономіка є формою ведення господарської діяльності, що базується на збалансованій взаємодії трьох систем: економічної, екологічної, соціальної, та визначається процесами взаємообміну поновлюваними біоресурсами з метою забезпечення високого рівня якості життя і збереження екологічного балансу для майбутніх поколінь. Розвинено науково-методичні положення щодо аналізу міждисциплінарних зв’язків у структурі біоекономіки, де враховано фактори ресурсного забезпечення, механізми функціонування та обмеження сталого розвитку, що дозволило сформувати міждисциплінарні кластери в окремій предметній сфері "Біоекономіка" засобами SciVal і VosViewer. Найбільший тематичний напрям у предметній сфері "Біоекономіка" (за яким у БД Scopus існує найбільша кількість публікацій) поєднує в собі "біоочищення", "біоенергетику" та "економіку замкненого циклу (циркуляційну)". Установлено, що біоекономічний напрям наукових досліджень є актуальним, охоплює багато предметних областей, охоплює широкі міждисциплінарні зв’язки і в той самий час є недостатньо дослідженим, особливо в Україні. З метою визначення стратегічних орієнтирів наукових досліджень у сфері біоекономіки було проведено co-occurance-аналіз за допомогою інструментарію VOSviewer. Проведений аналіз допоміг виокремити такі кластери взаємозв’язаних термінів: "Біовиробництво та біопродукти", "Біоекономіка в системі сталого розвитку", "Ресурсне забезпечення біоекономіки", "Бачення біоекономіки", "Механізм функціонування біоекономіки", "Нові економічні системи", "Біоекономічні галузі", "Біопродукти та біовиробництво", що відображають також міждисциплінарні зв’язки досліджень у напрямку біоекономіки. У роботі вдосконалено наукові підходи щодо оцінювання впливу досягнень окремих цілей сталого розвитку (таких цілей: 2. Подолання голоду, с/г розвиток; 4. Якісна освіта; 7. Доступна та чиста енергія; 9. Промисловість, інновації та інфраструктура; 11. Сталий розвиток міст і громад; 12. Відповідальне споживання та виробництво; 13. Пом’якшення наслідків зміни клімату; 14. Збереження морських ресурсів; 15. Захист та відновлення екосистем суші; 17. Партнерство заради сталого розвитку) на формування біоекономіки України, зокрема, обґрунтовано значущість зв’язків, оцінено напрямок та силу впливу окремих показників сталого розвитку на процеси формування біоекономіки в Україні. Установлено, що продуктивність праці в сільському господарстві на одного зайнятого, середні витрати на підготовку фахівця, витрати закладів вищої освіти на провадження наукової діяльності, частка енергії, виробленої з відновлюваних джерел у загальному кінцевому споживанні енергії, та частка доданої вартості за витратами виробництва підприємств, які належать до високотехнологічного сектору переробної промисловості, мають прямий та сильний вплив на зростання обсягів біоекономіки в Україні. Обсяг та структура національної економіки у дослідженні порівнюється з європейською біоекономікою. Також проаналізовано вплив окремих статистичних показників на біоекономіку країн-членів ЄС. Під час дослідження біоекономіки ЄС встановлено, що зростання кількості населення позитивно впливає на частку біоекономіки в ЄС. У разі зростання населення на один відсоток відбувається зростання біоекономіки на 0,64 процентного пункту. Позитивний вплив на структурний показник біоекономіки має також додана вартість створена в сільському, лісовому та рибному господарствах. Так, у разі зростання відповідної доданої вартості на 10 млрд євро частка біоекономіки збільшується на 0,5 процентного пункту. З огляду на зростання популярності біоенергетики у світі існує думка, що в Україні темпи зростання будуть занадто стрімкими, що також загрожує лісовим ресурсам. Проте у якості біосировини можна використовувати не лише деревину, а й відходи лісової промисловості, що в результаті призведе до заміщення певної частини викопного палива та скоротить викиди СО2 в атмосферу. Окрім цього статистичні дані свідчать, що розвиток сонячної та вітрової енергетики значно перевищує використання біомаси в енергетичній сфері. Тож на ринку відновлюваних джерел енергії існує конкуренція, водночас сонячна й вітрова енергетика має більшу підтримку від держави (наявність кредитних пільг, зелений тариф на ці види значно вищий, ніж для біомаси). Також у роботі визначено ймовірні економічні сценарії розвитку енергетичного сектору України, зокрема, песимістичний прогноз побудовано з урахуванням наявних тенденцій, проте з обмеженням щодо мінімально допустимого рівня загального енерговиробництва / постачання; реалістичний – базується на наявних тенденціях та враховує необхідність забезпечення реальних енергопотреб; оптимістичний – передбачає зростання частки відновлюваної енергетики прискореними темпами за рахунок зростання частки біоенергетики. Зазначені сценарії проаналізовано на предмет відповідності до цілей енергетичної стратегії України до 2035 р., враховано каталізувальні фактори та наслідки для економічної політики. Розвинено науково-методичні положення щодо визначення видів економічної діяльності відповідно до КВЕД-2010, які належать до біоекономіки, виділено в структурі виробництва електроенергії відновлювані джерела енергії (ВДЕ) та обгрунтовано потенційно можливий обсяг біоекономіки України, що дозволило провести порівняльний аналіз структури біоекономіки України та ЄС. З огляду на розвиток відновлюваної енергетики (зокрема біоенергетики) одним із основних пріоритетів є забезпечення рівноваги між збереженням економічної стабільності та безпечної роботи системи енергопостачання. Неврегульовані енергетичні ринки і зростаюча частка відновлюваних джерел енергії визначають необхідність структурованого обліку потоків електроенергії. У дисертаційній роботі сформовано науково-методичні положення щодо розвитку Розумних енергетичних мереж (Smart Grid) як складової біоекономіки та визначено на основі стохастичного економіко-математичного моделювання ключові драйвери позитивних і негативних зрушень, необхідних для формування виваженої економічної політики, зокрема, серед позитивних драйверів розвитку технологій Smart Grid виділено енергоефективність ВВП на одиницю енергоспоживання, частка послуг в структурі доданої вартості, показник прав власності, показник податкового навантаження, показник свободи бізнесу. У роботі обгрунтовано використання показника відновлюваних джерел енергії як індикатора прогресивних змін у сфері Smart Grid, як було вищезазначено. Відновлювані джерела енергії вимірюють як відсоток від загальної виробленої електроенергії. Установлено, що збільшення ВВП на одиницю енергоспоживання на 1 долар США приводить у середньому (у групі країн ОЕСР) до 3,4 % збільшення частки використання ВДЕ. Це також означає, що енергоефективні економіки також є безпечнішими для довкілля. Відносний показник валового формування основного капіталу негативно корелює зі структурними змінами у ВДЕ. Збільшення валового накопичення основного капіталу на 1 процентний пункт призводить до зменшення частки ВДЕ на 0,5 %. Розвинено наукові положення щодо визначення позитивних і негативних ефектів проривних технологій на розвиток біоекономіки, зокрема, враховано впливи таких факторів, як: адитивні технології, альтернативна енергетика, нанотехнології, біороботизація та кіборгізація, розумні мережі, сільське господарство без грунту ("вертикальні ферми", штучне м'ясо), що дало можливість спрогнозувати розвиток біоекономіки в умовах цифрових трансформацій, викликаних Industries 4.0, 5.0. Виділено базові проривні технології розвитку зеленої енергетики, серед яких можна виокремити і біоенергетику. У біоенергетиці також, можна виділити багато базових проривних технологій, без яких ця галузь не сформувалася б. Це розроблення технологій використання та перетворення біомаси, розроблення біогазових установок і т. ін. Наприклад, однією з пріоритетних сучасних технологій у галузі біоенергетики є використання водоростей як біомаси. Розвинено положення щодо порівняння різних видів енергетики у структурі енергоспоживання, визначено переваги та недоліки, перспективи і перешкоди на шляху розвитку окремих видів альтернативної енергетики (біоенергетики, вітрової й сонячної енергетики та гідроелектроенергетики) методом SWOT-аналізу. У результаті аналізу визначено, що біоенергетика, вітрова та сонячна енергетика є найбільш перспективними напрямками для розвитку та інвестування. Окрім цього проаналізовано темпи росту частки зазначених ВДЕ у структурі загального енергоспоживання. Для біоенергетики середньорічний темп приросту становить 4%. При збереженні такого значення росту показника подвоєння його обсягу в структурі енергоспоживання відбуватиметься кожні 17,6 років. Щодо вітрової та сонячної енергетики, то темп приросту для даного напрямку становить 12%, що означає його підвищення в 2 рази кожні 6 років. При цьому економічно досяжний біоенергетичний потенціал (визначений у звіті ДУ "Інститут економіки та прогнозування Національної академії наук України "Перехід України на відновлювану енергетику до 2050 року") не буде вичерпано, аби його досягти можливо навіть збільшити біоенергетичне споживання в 2 рази. Щодо вітрової та сонячної енергетики, то за прогнозованої ситуації економічно досяжний потенціал зазначених видів ВДЕ буде вичерпано ще до 2050 року, що знову ж таке може надати нові можливості для розвитку біоенергетики.
The dissertation is devoted to the decision of an actual scientific problem of development of theoretical and methodical bases of stimulation of development of bioeconomy in the context of maintenance of sustainable development. The dissertation summarizes the existing developments on the definition of the economic essence of the concept of "bioeconomy", as a result of which it is proposed to define it as an economic system that is based on the principles of sustainable development, is aimed at the implementation of its goals and is based on the use of renewable biological resources and the use of biotechnology, and also covers all areas of economic activity in which biomass can be used as raw material and biotechnology can be applied. In the dissertation research the generalization of interrelations "Nature-Society-Economy" in the system of priorities of sustainable development is carried out. It is determined that the essence of man as a biosocial being is the dialectical interaction of biological and social aspects, the ability to apply in their activities natural and economic laws. The biopotential and ecological imprint for the national economy are generalized, it is determined that the bioeconomy covers agricultural industrial activity, as well as all branches of production engaged in the development, manufacture, processing or use in any form of biological resources (plants, animals and microorganisms), ie forestry, horticulture, fisheries, crop and livestock production, food industry, woodworking, paper, leather, textile, chemical, pharmaceutical and energy industries. In order to determine the strategic guidelines of research in the field of bioeconomics, a co-occurance analysis was conducted using VOSviewer tools. The analysis helped to identify separate clusters of interrelated terms, which also reflect the interdisciplinary links of research in the field of bioeconomics. In Ukraine, the bioeconomic development strategy has not yet been formed, and the development of biotechnology is slow (primarily due to the development of agricultural technologies), and the use of biotechnology is only partial. The main economic areas in the national economy where biotechnology is used are agriculture, pharmaceutical research, food industry and bioenergy. Bioeconomics is a mechanism that can ensure the achievement of sustainable development, it has a number of positive effects on all areas studied. The bioeconomy as a whole is focused on ensuring the sustainable development of human well-being in all its forms through the economy of the future, dedicated to human life through the rational use of environmental resources. Bioeconomy can be defined as a form of economic activity based on the balanced interaction of three systems: economic, environmental and social and is determined by the processes of exchange of renewable bioresources to ensure a high quality of life and preserve ecological balance for future generations. Scientific and methodological provisions for the analysis of interdisciplinary links in the structure of bioeconomics have been developed, which take into account factors of resource provision, mechanisms of functioning and constraints of sustainable development, which allowed to form interdisciplinary clusters in a separate subject area "Bioeconomics" by SciVal and VosViewer. The thematic direction in a separate subject area "Bioeconomics" is fixed in the work, according to which the largest number of publications exists in the Scopus database. This thematic area includes biopurification, bioenergy and closed cycle economy (circulation). It is established that the bioeconomic direction of scientific research is relevant, covers many subject areas, covers broad interdisciplinary links and at the same time is insufficiently researched, especially in Ukraine. In order to determine the strategic guidelines of research in the field of bioeconomics, a co-occurance analysis was conducted using VOSviewer tools. The analysis helped to identify the following clusters of interrelated terms: "Bioproduction and bioproducts", "Bioeconomics in the system of sustainable development", "Resource support of the bioeconomy", "Vision of the bioeconomy", "Mechanism of the bioeconomy", "New economic systems", "Bioeconomic industries ","Bioproducts and bioproduction", which also reflect the interdisciplinary links of research in the field of bioeconomics. The paper improves scientific approaches to assessing the impact of achieving certain goals of sustainable development (goals 2. Overcoming hunger, agricultural development; 4. Quality education; 7. Affordable and clean energy; 9. Industry, innovation and infrastructure; 11. Sustainable urban development and communities; 12. Responsible consumption and production; 13. Climate change mitigation; 14. Conservation of marine resources; 15. Protection and restoration of terrestrial ecosystems; 17. Partnership for sustainable development) on the formation of Ukraine's bioeconomy, in particular, substantiates the importance of The direction and strength of the impact of certain indicators of sustainable development on the processes of bioeconomy formation in Ukraine are assessed. In particular, it is established that labor productivity in agriculture per employee, the average cost of training, the cost of higher education institutions to conduct research, part of electricity supplied from renewable sources in the total part of the final consumer energy source and the additional cost of production costs of enterprises belonging to the high-tech sector of the processing industry, have a direct and strong impact on the growth of the bioeconomy in Ukraine. The volume and structure of the national economy in the study is compared with the European bioeconomy. The impact of certain statistical indicators on the bioeconomy of EU member states is also analyzed. An EU bioeconomy study found that population growth has a positive effect on the share of the bioeconomy in the EU. With a one percent population growth, the bioeconomy grows by 0.64 percentage points. The added value created in agriculture, forestry and fisheries also has a positive impact on the structural indicator of the bioeconomy. Thus, with the growth of the corresponding value added by 10 billion. Euro, the share of the bioeconomy is growing by 0.5 percentage points. Given the growing popularity of bioenergy in the world, it is believed that Ukraine's growth rate will be too rapid, which also threatens forest resources. However, not only wood but also waste from the forest industry can be used as bio-raw material, which will result in the replacement of a certain part of fossil fuels and reduce CO2 emissions into the atmosphere. Also, statistics show that solar and wind energy significantly exceed the use of biomass. Therefore, there is competition in the renewable energy market, with solar and wind energy having more support from the state (the availability of credit benefits, the "green" tariff for these species is much higher than biomass). Probable economic scenarios for the development of Ukraine's energy sector have been identified, in particular, the pessimistic forecast has been built taking into account existing trends, but with a restriction on the minimum allowable level of total energy production / supply; realistic is based on existing trends and takes into account the need to meet real energy needs; optimistic assumes an increase in the share of renewable energy at an accelerated pace due to an increase in the share of bioenergy. These scenarios are built in accordance with the goals of Ukraine's energy strategy until 2035, taking into account the catalytic factors and implications for economic policy. Scientific and methodological provisions for determining the types of economic activity in accordance with NACE-2010 related to the bioeconomy have been developed, renewable sources have been identified in the structure of electricity production and the potential volume of Ukraine's bioeconomy has been substantiated. At the same time, one of the main priorities is to ensure a balance between maintaining economic stability and safe operation of the energy supply system. Unregulated energy markets and the growing share of renewable energy sources determine the need for structured metering of electricity flows. The paper substantiates the use of the indicator of renewable energy sources as an indicator of progressive changes in the field of Smart Grid, as mentioned above. Renewable energy sources are measured as a percentage of total electricity produced. It is established that an increase in GDP per unit of energy consumption per US dollar leads on average (in the OECD group) to a 3.4 % increase in the share of RES use. It also means that more energy-efficient economies are also safer for the environment. The relative rate of gross fixed capital formation is negatively correlated with structural changes in RES. An increase in gross fixed capital formation by 1 percentage point leads to a decrease in the share of RES by 0.5 %. Scientific provisions for determining the positive and negative effects of breakthrough technologies on the development of the bioeconomy have been developed, in particular, the influences of such factors as: additive technologies are taken into account; alternative energy; nanotechnology; biorobotization and cyborgization; smart grids; agriculture without soil ("vertical farms", artificial meat), which made it possible to predict the development of the bioeconomy in the context of digital transformations caused by Industries 4.0, 5.0. Basic breakthrough technologies for the development of "green energy" have been identified, among which bioenergy can be singled out. And in bioenergy, in turn, we can also identify many basic breakthrough technologies, without which the industry would not have formed. This is the development of technologies for the use and conversion of biomass, the development of biogas plants, etc. For example, one of the priority modern technologies in the field of bioenergy is the use of algae as biomass. Provisions for comparing different types of energy in the structure of energy consumption, advantages and disadvantages, prospects and obstacles in the development of certain types of alternative energy (bioenergy, wind and solar energy, and hydropower) by SWOT-analysis. As a result of the analysis, it was determined that bioenergy, wind and solar energy are the most promising areas for development and investment. In addition, the growth rates of the share of these RES in the structure of total energy consumption are analyzed. For bioenergy, the average annual growth rate is 4%. While maintaining this value of growth, the doubling of its volume in the structure of energy consumption will occur every 17.6 years. Regarding wind and solar energy, the growth rate for this area is 12%, which means a 2-fold increase every 6 years. At the same time, the economically achievable bioenergy potential (defined in the report of the Institute of Economics and Forecasting of the National Academy of Sciences of Ukraine "Ukraine's transition to renewable energy by 2050") will not be exhausted. With regard to wind and solar energy, the projected situation of economically achievable potential of these RES will be exhausted by 2050, which again may provide new opportunities for the development of bioenergy.

Розвиток сучасного підприємництва можливий в разі, якщо будуть сформовані, забезпечені та реалізовані відповідні конкурентні стратегії. Зростання ефективності та конкурентоспроможності лише використовуючи стандартний набір рішень стратегічного управління в умовах Третьої та Четвертої промислових революцій неможливий. Для успіху на конкурентному ринку компанії повинні інвестувати у штучний інтелект та машинне навчання, вивчати досвід провідних компаній світу та реалізовувати сучасні досягнення Третьої та Четвертої промислових революцій.

Створення сучасного опалювального котла на паливі з відновлюваних джерел (кисні та водні) є надзвичайно актуальним науково-техничним завданням [1-3]. Авторами пропонується можливість перетворення (за необхідності) його в котел, який працюватиме на виробленому електричному струмі без недоліків існуючих котлів. Запропонований котел має достатньо високий ККД, а отже і тепловіддачу, яка протікає в три ступені.

The software system for planning the generation, supply and consumption of electricity from renewable resources is considered. Algorithms for determining the generation and supply of electricity are described.

В даній доповіді розкрита проблема необхідності зменшення споживання природного газу при опаленні будівель та шляхи вирішення цієї проблеми.
This report discloses the problem of the need to reduce the consumption of natural gas in the heating of buildings and ways to solve this problem.

Метою дослідження було створення нового типу двигунів які були б екологічно чистими та за потужністю не поступалися дизельним. В результаті проведеного аналізу та досліджень було вирішено що в новому двигуні буде використовуватися водень, а для підвищення ККД безпосередньо в робочій зоні водень буде змішуватися з чистим киснем. Проблема активності кисню була вирішена шляхом керамічного напилення на поверхні яке забезпечить корозо-, зносо-, та ударостійкості [1-4].

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.14.02 - електричні станції, мережі і системи (141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка). – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» МОН України, Харків, 2019. Зміст анотації. Дисертація присвячена розв’язанню актуальної науково- прикладної задачі у галузі забезпечення заявлених графіків видачі потужності у вузлі генерації електричних станцій на відновлювальних джерелах енергії (ВДЕ), шляхом використання систем акумуляції та концепції віртуальних електричних станцій. Актуальність теми дисертаційної роботи полягає у наступному, сучасні тенденції в розвитку електроенергетичних систем передбачають суттєве збільшення частки електричних станцій на відновлювальних джерелах енергії в загальній структурі генерації розвинутих країн, що призводить до необхідності їх додаткового резервування. З гідно статті 71.5 закону про «Ринок електричної енергії України», Гарантований покупець повинен придбати всю енергію від виробників з ВДЕ, що працюють за «Зеленим тарифом». Особливістю режимів роботи електричних станцій на відновлювальних джерелах є майже пряма залежність від погодних умов, що призводить до відхилень значення потужності в точках генерації від заявлених значень. Отже виникає необхідність в компенсації виникаючих небалансів. Використовуючи концепцію віртуальних електричних станцій, що поєднують електричні станції на ВДЕ, активних споживачів та системи акумуляції в єдину станцію зі спільною системою управління, можливо зменшити небаланси в точці генерації. Це потребує створення методів вибору оптимальної компоновки систем накопичення; алгоритмів систем управління для віртуальних електричних станцій та розподілених систем акумулювання; рекомендацій по їх застосуванню для електричних мереж, які тільки починають перехід від традиційних до інтелектуальних і мають дефіцит маневрових потужностей. Розробка технічних заходів для забезпечення заявлених графіків роботи сонячних електростанцій (СЕС) та вітряних електростанцій (ВЕС) дозволить їх інтегрувати до графіку генерації в якості базових станцій. Це дасть можливість виконати зобов‘язання всіх учасників процесу та не порушувати заплановані режими роботи інших станцій. Мета і задачі дослідження. Мета дослідження полягає у забезпеченні заявлених графіків видачі потужності у вузлі генерації електричних станцій на відновлювальних джерелах енергії, шляхом використання систем акумуляції та концепції віртуальних електричних станцій. Для досягнення поставленої мети визначені задачі дослідження: – проаналізувати основні методи та засоби забезпечення графіків видачі потужності електричних станцій на відновлювальних джерелах енергії в Україні та світі і фактори, що впливають на них; – розробити математичну модель для дослідження режимів роботи електричних станцій гібридної генерації на основі сонячної та вітроелектростанції та провести перевірку адекватності розробленої математичної моделі; – уточнити методику розрахунку вартості електричної енергії від систем акумулювання у вузлі генерації з урахуванням втрат при передачі та перетворенні енергії; – вдосконалити методику оптимізації конфігурації систем акумулювання для балансування генерації СЕС та ВЕС за умови мінімізації питомої вартості електричної енергії; – провести комп‘ютерне моделювання роботи електричних станцій на відновлювальних джерелах енергії на основі погодних даних обраного адміністративного району України з метою визначення необхідної конфігурації системи акумулювання на основі розробленої методики; – розробити комп‘ютерну модель віртуальної електричної станції, що поєднує в собі удосконалені математичні моделі генерації активної потужності СЕС і ВЕС, комп‘ютерні моделі систем накопичення енергії, імітацію активних споживачів і енергетичного ринку, а також елементи апаратно-комп‘ютерного моделювання. – розробити алгоритм роботи інформаційно-керуючої системи віртуальної електричної станції, на основі уточненого методу розрахунку вартості електричної енергії та провести його апробацію на комп‘ютерній моделі віртуальної електричної станції. – дослідити можливість застосування концепції віртуальних електричних станцій для забезпечення добових графіків генерації з урахуванням вимог Гарантованого покупця. Об’єктом досліджень – електромагнітні процеси в мережах з електричними станціями на основі відновлювальних джерел енергії. Предметом досліджень – електричні та інформаційні параметри режимів обладнання електричних станцій на відновлюваних джерелах енергії. Наукова новизна одержаних результатів: 1) Отримала подальший розвиток математична модель віртуальної електричної станції, яка відрізняється від існуючих тим, що додано елементи для зв‘язку з реальним програмованим логічним контролером ОВЕН 110-60 та на основі регресійного аналізу враховано додатковий коефіцієнт співвідношення вхідних погодних умов та результуючої потужності для встановлення відповідності з реальними характеристиками обладнання, що дозволило застосувати апаратно-програмне моделювання, збільшити точність розрахунку вихідної активної потужності сонячної електричної станції на 5% та проводити моделювання роботи вітряної електричної станції на швидкостях вітру більших за номінальні. 2) Отримав подальший розвиток метод розрахунку вартості електричної енергії яка використовується для забезпечення добових графіків генерації ВДЕ на основі акумуляції в межах однієї віртуальної електричної станції, який відрізняється від відомих врахуванням витрат пов‘язаних з розташуванням, встановленням та роботою додаткового обладнання, що дозволяє підвищити точність виконання розрахунків і підвищити енергоефективність таких систем за рахунок задіяння найбільш доцільних їх елементів. 3) Науково і технічно обґрунтовано використання концепції віртуальних електричних станцій для забезпечення добових графіків генерацій сонячних та вітроелектростанцій в умовах енергетичного ринку України, що дозволить забезпечити функціонування механізму Гарантованого покупця з мінімальним застосуванням додаткових маневрових потужностей. Практичне значення одержаних результатів. Для електроенергетичної галузі України полягає в тому, що на підставі виконаних досліджень визначені способи оптимізації режимів роботи електричних станцій на відновлювальних джерелах енергії за допомогою акумуляції. Такий підхід дозволить встановити відповідність між діючим та прогнозним значенням потужності у точці генерації, сформувати графік навантаження для традиційних електричних станцій без необхідності додаткового їх маневрування для компенсацій електростанцій на відновлювальних джерелах енергії. Окрім того, результати досліджень допоможуть збільшити точність розрахунків вартості електричної енергії у точці генерації від систем акумулювання. Розроблена методика вибору конфігурації систем акумуляції дозволяє визначити мінімально необхідну ємність накопичувачів енергії та їх потужність, що забезпечить мінімізацію вартості устаткування. Запропонований алгоритм управління розподіленою системою акумулювання дозволяє вирішити задачу розподіленого балансування, а також враховує можливість залучення активних споживачів та енергетичного ринку до процесу балансування. Результати дисертаційної роботи були впроваджені: - у ТОВ «ЛЕО» для розрахунку мінімально необхідного об’єму систем накопичення енергії, що будуть рекомендовані для забезпечення заявлених графіків генерації електричних станцій на ВДЕ які працюють за зеленим тарифом; - у навчальному процесі кафедри електричних станцій Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” для студентів спеціальностей 141 спеціальності за спеціалізаціями: 141-01 «Електричні станції» та 141-05 «Енергетичний менеджмент та енергоефективні технології» під час викладання курсів лекцій з дисциплін «Електрична частина станцій та підстанцій», «АСУТП станцій та підстанцій», «Системи відновлюваної енергетики та вторинні енергоресурси» , під час написання дипломних проектів, випускних кваліфікаційних робіт. Дисертація виконана згідно планів наукових досліджень кафедр електричних станцій та загальної електротехніки Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» у відповідності до договору «Методи удосконалення електроенергетичних систем» (ДР № 0116U000885).
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences (doctor of philosophy) in specialty 05.14.02 - Electric power stations, networks and systems (141 - Power engineering, electrical engineering and electromechanics). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2019. Annotation content. The dissertation is devoted to solving the actual scientific and applied problem in the providing the stated schedules of power generation at renewable energy sources (RES) through the use of storage systems and the concept of virtual power plants. According to the legislation of Ukraine, the Guaranteed Buyer must purchase all energy from renewable energy producers operating under the Green Tariff. The peculiarity of the operating modes of power plants on renewable sources is almost a direct dependence on weather conditions, which leads to deviations of the power value at the points of generation from the declared values. Therefore, there is a need to compensate for emerging imbalances. Using the concept of virtual power plants that combine RES, active consumers and storage systems into a single station with a common control system, it is possible to reduce imbalances at the generation point. This requires the creation of methods for selecting the optimal layout of the accumulation systems; control systems algorithms for virtual power plants and distributed storage systems; recommendations for their application to power grids that are just beginning to transition from traditional to intelligent and have a lack of maneuverability. The development of technical measures to ensure the declared schedules of solar power plants (SPP) and wind power plants (WPP) will allow them to be integrated into the generation schedule as base stations. This will make it possible to fulfill the obligations of all participants of the process and not violate the planned operating modes of other stations. The purpose and tasks of the study. The purpose of the study is to provide the stated schedules of power generation at the generation site of renewable energy sources through the use of storage systems and the concept of virtual power plants. To achieve the goal, the research objectives are defined: – to analyze the basic methods and means of providing the schedules of power outputs of renewable energy sources in Ukraine and the world and the factors that influence them; – to develop a mathematical model for the study of operating modes of hybrid power plants based on solar and wind power plants and to check the adequacy of the developed mathematical model; – clarify the methodology for calculating the cost of electricity from storage systems at the generation site, taking into account losses in energy transmission and conversion; – improve the method of optimization of the configuration of accumulation systems for balancing the generation of SES and WPP, while minimizing the specific cost of electricity; – carry out computer simulation of the operation of renewable energy power plants based on the weather data of the selected administrative district of Ukraine in order to determine the required configuration of the accumulation system based on the developed methodology; – to develop a computer model of a virtual power plant that combines advanced mathematical models of SES and WPP power generation, computer models of energy storage systems, imitation of active consumers and the energy market, as well as elements of hardware and computer modeling. – to develop an algorithm of operation of the information and control system of the virtual power plant, based on the specified method of calculating the cost of electricity, and to test it on a computer model of the virtual power plant. – explore the possibility of applying the concept of virtual power plants to provide daily generation schedules, taking into account the requirements of the Guaranteed Buyer. The object of research is the electromagnetic processes in grids with power plants based on renewable energy sources. Subject of research – electrical and information parameters of modes of equipment of power plants on renewable energy sources. Scientific novelty: 1) The mathematical model of the virtual power plant has been further developed, which differs from the existing ones by adding elements for communication with the real programmable logic controller OVEN 110-60 and based on the regression analysis the additional coefficient of the ratio of incoming weather conditions and the resulting power is taken into account the real characteristics of the equipment, which allowed to apply hardware and software modeling, to increase the accuracy of the calculation of the output active power of solar panels at 5% and conduct simulations of wind power station at wind speeds greater than nominal. 2) The method of calculating the cost of electricity, which is used to provide daily schedules of generation of RES on the basis of accumulation within one virtual power station, which differs from the known costs related to the location, installation and operation of additional equipment, which improves the accuracy of calculations, was further developed. and to increase the energy efficiency of such systems by utilizing their most relevant elements. 3) It is scientifically and technically grounded to use the concept of virtual power plants for providing daily schedules of generation of solar and wind power plants in the conditions of the energy market of Ukraine, which will allow to ensure the functioning of the Guaranteed Buyer mechanism with minimal use of additional maneuvering capacities. Practical value: The practical value of the work lies in the fact that methods of optimization of modes of operation of power plants on renewable energy sources by means of accumulation are determined on the basis of the performed researches. This approach will allow to establish the correspondence between the current and the predicted value of power at the point of generation, to form a schedule of load for traditional power plants without the need for additional maneuvering for compensation of power plants on renewable energy sources. In addition, research findings will help to increase the accuracy of electricity cost calculations at the point of generation from storage systems. The developed method of choosing the configuration of accumulation systems allows to determine the minimum required capacity of energy storage and their capacity, which will minimize the cost of equipment. The proposed algorithm for managing a distributed accumulation system allows to solve the problem of distributed balancing, and also takes into account the possibility of involving active consumers and the energy market in the balancing process. The results of the dissertation work were introduced: - at LEO LLC to calculate the minimum required volume of energy storage systems that will be recommended to provide the stated generation schedules of power plants than work based on green tariff; - in the educational process of the National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" for students of specialties 141 specialties in specialization: 141- 01 "Power Plants" and 141-05 "Energy Management and Energy Efficient Technologies" during the teaching of lectures on disciplines "Electrical part of stations and substations "," ACTSP of stations and substations "," Renewable energy systems and secondary energy resources ", during writing of diploma projects, final qualification works. The dissertation is executed according to the plans of scientific researches of the National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" of the Department of Power stations and general electrical engineering in accordance with the economic agreement « Methods of improvement of power systems» (state registration number - 0116U000885).

Актуальність теми. Всім відомий тренд на здешевлення технологій, устаткування, що використовується у відновлюваній енергетиці. Дзеркально відбувається і здешевлення технологій для energy storage. Це пришвидшить розвиток, розбудову цих проектів, а також їх поширення. Тому так, Україна відстала від впровадження законодавчої бази та інвестування в energy storage, але не настільки критично, як можна припустити. Важливо зазначити, що встановлення нових генеруючих потужностей (в основному, це стосується та актуально для «зеленої» енергетики) вимагає інвестування не лише в генерацію як таку, а й у складні технології та інфраструктуру, у тому числі, в системи зберігання енергії. Проте впровадження нормативно-правового регулювання стосовно здійснення діяльності по проектуванню / будівництву / експлуатації / виведенні з експлуатації систем зберігання енергії, не вирішить проблему зношеності мереж. Питання модернізації мереж є одним з найбільш критичних питань в енергетичному секторі України, яке потребує нагального вирішення, адже близько 17% обладнання підстанцій та майже 67% ліній електропередач експлуатуються понад 40 років (згідно даних НЕК «Укренерго», вказаних у Плані розвитку системи передачі на 2020-2029 роки, що має бути затверджений НКРЕКП 13 березня).   Мета та завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є: опрацювання питань щодо оптимізації процесів розподілу електроенергії у комплексі відновлюваних джерел енергії малої потужності з накопичувачами енергії. Для досягнення зазначеної мети були поставлені та вирішені такі задачі: - виконано аналіз поточного стану енергетичного сектора України; - виконано аналіз джерел акумулювання для систем електропостачання; - розглянуто доцільність встановлення енергетичних установок, які працюють з використанням відновлюваних джерел енергії; - вирішено питання оптимального розподілу навантаження між окремими джерелами генерування енергії та системою накопичення енергії. Об’єкт дослідження: процеси розподілу електричної енергії в системах електропостачання. Предмет дослідження: питання щодо проблеми уточнення постановки оптимізації процесів розподілу електричної енергії в системах електропостачання з урахуванням групи чинників різного характеру та характеристик джерел/накопичувачів енергії Методи дослідження. Основу виконаних досліджень було використано алгоритм розподілу ресурсів, який ґрунтується на методі нелокального пошуку запропонованого М.Л. Цетліним і І.М. Гельфандом та підходу Беллмана-Заде. Практичне значення одержаних результатів. У магістерській дисертації отримано наукові результати, що мають цінність для ринку електричної енергії, споживачів електричної енергії, споживачів – власників систем накопичення енергії. Стартап-проєкті пропонується розробка програмного забезпечення, яке дасть змогу споживачу отримати імітацію часового графіка задля оптимального використання джерел енергії, які використовуються в енергокомплексі.
Relevance of the work. There is a whole trend towards cheaper technologies, installation, how to win from new energy sources. Mirror view and cheaper technologies for energy storage. Tse sevvidshit development, rozbudovu tsikh projects, as well as їkh expansion. So, Ukraine has become a part of the legislative basis and investment in energy storage, but it is not so critical, as it can be allowed. It is important to note that the establishment of new generating pressures (in the main, it is important for the "green" energy), investment is not deprived of the generation of yak taku, but at the folding technology and infrastructure in the systems, including the energy supply. In the protest of the normative and legal regulation, one hundred percent of the efficiency of the design / maintenance / exploitation / operation of the energy saving systems, does not break the problem of aging. Nutrition of modernization one of the most critical power supply in the energy sector of Ukraine, as the demand for a major upgrade, is also close to 17% of the ownership of power stations, and even 67% of the power transmission lines are not in use 40 2020-2029 rocky, scho maє buti hardening NKREKP 13 birch). Aim and objectives of the study: Aim and objectives of the study: elaboration of issues related to the optimization of electricity distribution processes in the complex of low-power renewable energy sources with energy storage devices.   To achieve this goal, the following tasks were set and solved: - analysis of the current state of the energy sector of Ukraine was performed; - analysis of storage sources for power supply systems was performed; - expediency of installation of power plants operating with the use of renewable energy sources is considered; - the issue of optimal load distribution between separate energy generation sources and energy storage system is solved. The object of the study processes of electricity distribution in power supply systems. Subject of research: optimization of electric energy distribution processes in the complex of low-power renewable energy sources with energy storage devices, taking into account a group of factors of different nature. Subject of research: optimization of electric energy distribution processes in the complex of low-power renewable energy sources with energy storage devices, taking into account a group of factors of different nature. Research methods. The basis of the research was the algorithm of resource allocation, which is based on the method of non-local search proposed by ML Tsetlin and IM Gelfand and the Bellman-Zade approach. Elements of scientific novelty of the obtained results. In the master's dissertation the scientific results which have value for the market of electric energy, consumers of electric energy, consumers - owners of systems of energy storage are received.

Стаття показує важливість розвитку відновлюваних джерел енергії. Більшість досліджень пов’язує зменшення викидів парникових газів із заміною традиційних джерел енергії на альтернативні. ЄС досяг значного успіху, отримавши лише за рахунок сонця і вітру 21% в загальній кількості електроенергії в 2020 р. Інтеграція України до Європейського Союзу є стратегічним напрямом України в реалізації зарубіжної політики країни.
The paper shows the importance of renewable energy sources development. Most studies have found that a reduction of greenhouse gases emissions can be achievable by replacing conventional sources of energy with alternative ones. The EU has achieved significant success, getting only wind and solar in total electricity generation 21% in 2020. The integration of Ukraine to the European Union is a strategic direction of the country foreign policy.

https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/pdf/2021/10/e3sconf_icies2020_00019.pdf
У статті запропоновано нову оптимізаційну модель системних взаємозв’язків та ефектів при формуванні цінової політики на електроенергію з комбінованих джерел електроенергії з урахуванням показників антропогенного впливу та невідновлюваних ресурсів, соціально-екологічних та економічних інтересів суспільства в умовах розподілу рентного доходу. Модель у кінцевому результаті передбачає формування комбінованої моделі тарифоутворення в енергетиці, згідно з якою тарифи на електроенергію для кінцевого споживача відповідного регіону будуть поєднувати як ринкові ціни на енергію, виробленої з альтернативних джерел, так і ціни на енергію, отриману з традиційних джерел. Автори удосконалили науково-методичний підхід до виявлення, формалізації та кількісної оцінки мультиплікаційних ефектів, що виникають у результаті поєднання невідновлюваних та відновлюваних джерел електроенергії. Також у статті вдосконалено науково-методичний підхід до оцінки переваг комбінування різних джерел електроенергії та їх переваг при формуванні цінової політики в рамках єдиної енергетичної стратегії.
В статье предлагается новая оптимизационная модель системных взаимосвязей и эффектов при формировании ценовой политики на электроэнергию из комбинированных источников электроэнергии с учетом показателей антропогенного воздействия и невозобновляемых ресурсов, социально-экологических и экономических интересов общества в распределении рентного дохода. Модель в конечном результате предусматривает формирование комбинированной модели тарифообразования в энергетическом секторе, согласно которой тарифы на электроэнергию для конечного потребителя соответствующего региона будут объединять как рыночные цены на энергию, произведенной из альтернативных источников, так и цены на энергию, которая генерируется из традиционных источников. Авторы усовершенствовали научный и методологический подход к выявлению, формализации и количественной оценке мультипликативных эффектов, возникающих в результате сочетания невозобновляемых и возобновляемых источников электроэнергии. Также в статье совершенствуется научно-методический подход к оценке преимуществ объединения разных источников электроэнергии и их преимуществ при формировании ценовой политики в рамках единой энергетической стратегии.
The article proposes a new optimization model of systemic relationships and effects in the formation of a pricing policy for electricity from combined sources of electricity, taking into account indicators of anthropogenic impact and non-renewable resources, socio-environmental and economic interests of society in the distribution of rental income. The model in the end result provides for the formation of a combined model of tariff setting in the energy sector, according to which electricity tariffs for the end user of the corresponding region will combine both market prices for energy generated from alternative sources and prices for energy generated from traditional sources. The authors improved the scientific and methodological approach to identify, formalize and quantify the multiplier effects that arise as a result of a combination of non-renewable and renewable sources of electricity. Also, the article improves the scientific and methodological approach to assessing the benefits of combining different sources of electricity and their advantages when forming a pricing policy within a single energy strategy.

Розглянуто актуальні питання підвищення енергетичної ефективності житлових будівель. Визначено пріоритетні заходи, що сприяють зменшенню споживання енергії, внаслідок використання відновлювальних джерел енергії.
The urgent issues of increasing the energy efficiency of residential buildings are considered. Priority measures that reduce the consumption of energy due to the use of renewable energy sources are identified.

Наявність в електричній системі декількох відновлювальних джерел енергії (ВДЕ) збільшує кількість шляхів виробництва електроенергії. Однак, поєднання різних ВДЕ висуває додаткові вимоги щодо способу та часу їх взаємодії. Найти оптимальну схему їх роботи допомагає використання інформаційних технологій.

Запропоновано метод пошуку оптимальних місць під’єднання та потужностей генерування відновлювальних джерел електроенергії. Показано їх впливна нормальний режим роботи електричних мереж.
The method for finding optimal places to connect and capacity to generate renewable electricity. Showing their impact on the normal mode of electrical networks.

Енергетична проблема дедалі гостріше постає перед людством. Вона виникла не сьогодні, але вирішувати її потрібно саме зараз. Розвиток сучасних технологій не дозволяє позбутися залежності від невідновлюваних джерел енергії, а навпаки, сприяє планомірному залученню до процесу суспільного виробництва значної частки даних ресурсів, що залишилися у розпорядженні людини.

Запропоновано, що при проектуванні «кліматичного будинку» необхідно враховувати: 1) принцип теплового зонування, яке краще розділити на сезонне і постійне зонування: сезонне зонування, постійне зонування 2) принцип компактності забудови. Компактність забудови, безсумнівно, покращує теплові характеристики групи будинків. При цьому необхідно враховувати те, щоб сусідні будинки не закривали сонце один одному. 3) компактність об'ємно - планувального рішення. Зниження питомої площі зовнішніх огороджень на одиницю об'єму будівлі шляхом максимального компонування будівлі (в малоповерховому будівництві - це блоковані будинки) призводить до зниження енерговитрат на опалення будинку.
Проблеми енергозбереження на сьогоднішній день є дуже актуальною у зв’язку з тим, що в світі закінчуються ПЕР. Для вирішення цієї проблеми людству потрібно поступово перейти на споживання відновлювальних джерел енергії таких як: сонце, вітер, вода, земля, геотермальна енергія. Так як в житлово – комунальному секторі споживається велика частка виробленої енергії доцільно впроваджувати нові енергоефективні будівлі, які б споживали альтернативні джерела енергії і були б енергонезалежні від традиційних джерел енергії. У роботы вирішено такі завдання: проведено аналітичний огляд публікацій за темою кваліфікаційної роботи; проаналізовано зарубіжний та вітчизняний досвід сучасного теплового будівництва із використанням відновлювальних джерел енергії; розроблено класифікацію малоповерхових будинків, які використовують відновлювальні джерела енергії; виявлено основні принципи проектування “кліматичних” та “автономних” будинків та сформовано особливості проектування малоповерхових будинків із відновлювальними джерелами енергії.
The problem of energy saving today is very important due to the fact that the world is running out of energy resources. To solve this problem, humanity needs to gradually move to the consumption of renewable energy sources such as: sun, wind, water, land, geothermal energy. Since the housing and communal sector consumes a large share of the energy produced, it is advisable to introduce new energy - efficient buildings that would consume alternative energy sources and would be energy independent of traditional energy sources. The following tasks were solved in the works: an analytical review of publications on the topic of qualifying work was conducted; the foreign and domestic experience of modern thermal construction with the use of renewable energy sources is analyzed; developed a classification of low-rise buildings that use renewable energy sources; the basic principles of designing “climatic” and “autonomous” buildings are revealed and the peculiarities of designing low-rise buildings with renewable energy sources are formed
ВСТУП 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ ....... 9 1.1 Традиційне житло...... 9 1.2 Принцип теплового зонування ...... 9 1.3 Компактність житлової забудови ...... 12 1.4 Компактність об'ємно - планувального рішення ....... 12 1.5 Спрямованість будівель відносно сонячного випромінювання, панівних вітрів і снігового потоку ...... 13 1.6 Теплотехнічні властивості огороджувальних конструкцій ...... 14 1.7 Принципи проектування «кліматичних» будинків ....... 16 1.5 Висновки до розділу ...... 20 2. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ ........ 22 2.1 Взаємозв'язок кліматичних факторів ....... 22 2.1.1 Сонце ......... 22 2.1.2 Вітер ....... 24 2.1.3 Мікроклімат ..... 24 2.1.4 Теплотехнічні властивості огороджувальних конструкцій ...... 25 2.1.5 Принцип вентиляції будівлі ...... 27 2.2 Використання низькопотенційного тепла навколишнього середовища (використання теплових насосів ...... 28 2.3 Енергія біомаси ........ 31 2.4 Енергія водяних потоків на суші (міні ГЕС, мікро ГЕС ....... 34 2.5 Енергія вітру ......... 35 2.6 Енергія сонця ........ 37 2.7 Висновки до розділ........ 41 3. РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ ...... 44 3. 1 Геліотеплиці та їх вплив на енергоефективність будинку ..... 44 3.2 Активні системи використання сонячної енергії ....... 50 3.3 Використання фотоелектричних перетворювачів ..... 55 3.4 Автономні будинки ......... 60 3.4.1 Загальний опис ......... 60 3.4.2 Отримання питної та господарської води ...... 61 3.4.3 Теплиця для вирощування овочів і фруктів ....... 63 3.4.4 Рибні ставки і фермерське господарство ....... 65 3.4.5 Системи економії води та вторинного її використання, системи переробки побутових відходів ...... 66 3.9 Висновки до розділу ........ 68 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ......... 70 4.1 Організаційні та технічні заходи електробезпеки ...... 70 4.2 Захист від статичної електрики ....... 71 4.3 Запобігання виникненню та ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій техногенного і природного походження на об’єктах електроенергетики ....... 72 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ...... 75 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ..... 77

В настоящее время во всем мире наблюдается повышенный интерес к использованию в различных отраслях экономики нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ). Ведется бурная дискуссия о выборе путей развития энергетики. Это связано, прежде всего, с растущей необходимостью охраны окружающей среды. Ежегодно в мире увеличивается число международных симпозиумов, конференций и встреч ученых и специалистов, рассматривающих состояние и перспективы развития этого направления энергетики. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/31326

У дисертаційній роботі проведено аналіз техногенного навантаження електроенергетичних об’єктів на навколишнє середовище, на основі якого вирішено актуальне науково-практичне завдання - розробка і розвиток науково-прикладних основ зменшення техногенного навантаження електроенергетики на різних рівнях електроенергетичної ієрархії. В дисертації розроблено методологічні основи корегування завантаження роботи електростанцій з врахуванням об’ємів викидів в навколишнє середовище. Обгрунтовано подальший розвиток стратегічного зменшення забруднення навколишнього середовища у Карпатському регіоні завдяки ресурсозбереженню і впровадженню нетрадиційних та відновлювальних джерел енергії. Доопрацьовано теоретичні основи структурних математичних моделей розрахунку покращення надійності електропостачання з використанням локальних відновлювальних джерел енергії. Розроблено методологію створення матричних моделей моніторингу техногенного навантаження енергетики на навколишнє середовище. За допомогою показника екологічної ефективності, який враховує всі взаємозв’язки енергооб’єктів з довкіллям, запропоновано встановлювати зміну рівня екобезпеки за рахунок зменшення техногенних забруднень. Вдосконалено метод “виграш-витрат” на основі математичних моделей економічної оцінки впровадження нетрадиційних та відновлювальних джерел енергії, що на відміну від існуючого дає змогу враховувати виграш від зменшення збитків фауні, флорі і здоров’ю людей, зменшення втрат електроенергії. Основні результати передані для впровадження у виробництво і використовуються у навчальному процесі.
В диссертационной работе приведен анализ техногенной нагрузки электроэнергетических объектов на окружающую среду, на основе которого решена актуальная научно-практическая задача-разработка и развитие научно - прикладных основ уменьшения техногенной нагрузки электроэнергетики на разных уровнях электроэнергетической иерархии - производства, распределения и потребления электроэнергии. В диссертации разработаны методологические основы корректировки загрузки работы электростанций с учетом выбросов в окружающую среду. Обосновано дальнейшее развитие стратегического уменьшения загрязнения окружающей среды в Карпатском регионе благодаря ресурсосбережению на всех уровнях энергетической иерархии и внедрению нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (малых ГЭС, ветроэнергетических, гелиоэнергетических, а также установках, использования отходов деревообрабатывающей промышленности). На основе марковских моделей надежности доработаны теоретические основы структурных математических моделей расчета улучшения надежности электроснабжения с использованием локальных возобновляемых источников энергии, обеспечивающих уменьшение аварийных отключений электроэнергии, а также возникновения кризисных экологических явлений. Разработана методология создания матричных моделей мониторинга техногенной нагрузки энергетики на окружающую среду, которая отличается от других обеспечением единой классификации и кодирования экологической информации на всех стадиях энергетической структуры. С помощью показателя экологической эффективности, который учитывает все взаимосвязи объектов электроэнергетики с окружающей средой, предложено устанавливать изменение уровня экобезопасности за счет уменьшения техногенных загрязнений. Усовершенствован метод "выигрыш - расходы" на основе математических моделей экономической оценки экологического эффекта внедрения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, который, в отличие от существующего, позволяет учитывать выигрыш от уменьшения убытков фауне, флоре и здоровью людей, уменьшения потерь электроэнергии на электростанциях и в электроэнергетических системах распределения и потребления электроэнергии. Проведены исследования и выполнен анализ повышения электрического КПД комбинированных источников энергии на базе топливных ячеек введением термоэлектрического преобразователя с помощью которого используется доля тепловой энергии водяного пара на выходе топливной ячейки. Также диссертантом предложен способ регулирования скорости потока воздуха для крышных электростанций с целью увеличения эффективности их использования при различных скоростях ветра. Основные результаты переданы для внедрения в производство и используются в учебном процессе.
The thesis presents an analysis of human impacts load of power facilities on the environment, on which it is solved the actual scientific and practical tasks such as design and development of scientific - applied bases of human impacts reducing of electricity at different levels of hierarchy - electricity production, distribution and consumption. The thesis considers the development of the methodological foundations of adjustment load of power plants taking into account emissions into the environment. It is substantiated further development of the strategic reduction of pollution in the Carpathian region due to resource conservation and implementation of alternative and renewable energy sources. It is refined theoretical foundations of structural mathematical models of calculation of power supply reliability improve using the local renewable energy sources to decrease emergency shutdowns and the crisis ecological effects. It is worked out a methodology of matrix models creation of energy human impact monitoring, which differs from other by providing of unified classification and environmental information coding at all stages of the energy structure. With the help of ecological efficiency index that takes into account all relationships between power facilities and the environment it is proposed to establish changes of environmental safety level by reducing human pollution. It is improved "benefits-costs" method based on the mathematical models of the implementation of alternative and renewable energy sources economic evaluation, which in contrast to existing allows to take into account benefits from damage reducing to fauna, flora and human health, power loss reducing.