2021
Постійне посилання на фонд
Переглянути
Перегляд 2021 за Ключові слова "621.316"
Зараз показуємо 1 - 6 з 6
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Technical features of using a complex wind-solar power supply system of an energy-efficient house(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Basok, B.; Nedbailo, O.; Bozhko, I.; Tkachenko, M.The wish to achieve energy savings of organic fuel while reducing the negative man-made impact on the environment, especially in the context of global warming, encourages for the search for new approaches in the construction of energy efficient houses and buildings. Analysis of the accumulated meteorological data on wind and solar potentials in Kyiv shows that in an urban city it is possible to create a fully autonomous house, which will be supplied with electricity using solar and wind energy. Year-round monitoring of atmospheric parameters such as current values of wind speed and direction, relative humidity and barometric air pressure was carried out using a portable meteorological station TFA Nexus using appropriate Primus software, which allowed to collect and analyze measurement data. Data on insolation for the location of the energy-efficient house were obtained experimentally in 2019 using measurements with a pyranometer SR-U1. The developed system consists of a wind generator, solar modules, charge controllers, inverters and batteries. The calculation of electricity production by the solar station was performed in the PVSyst program according to meteorological data Meteonorm. At the same time, it should be noted that the energy contribution from photomodules is crucial for the power supply of an energy-efficient house. The proposed instrumental methods for determining the parameters of insolation provide an opportunity to assess its technically available potential for a given area, as well as to use the obtained data for the design of complex power supply systems using energy of wind and solar. The research results prove that in the conditions of the city of Kyiv there are potential opportunities for the creation of residential buildings with zero energy balance, in which, for the purpose of power supply, wind generators and solar modules can be used quite successfully.Документ Відкритий доступ Комплексна оцінка споживання електроенергії в промисловості(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Братковська, К. О.; Шрам, О. А.Проаналізовано особливості застосування математичних моделей споживання електроенергії для оцінки ефективності використання енергії на підприємствах, яка передбачає функціонування систем контролю енергоефективності за рахунок зіставлення фактичних енерговитрат з планованими. Визначено, що при аналізі споживання енергоресурсів окремими підрозділами підприємства за кожним фактором підприємства не завжди враховують взаємозв’язок процесів, що відбуваються в різних підрозділах, і, як наслідок, знижується ефективність використання математичних моделей як для прогнозування споживання електроенергії, так і для оцінки ефективності споживання. Враховуючи фактори, що визнані вагомими при визначенні споживання електроенергії окремими підрозділами за даними спостережень відділу головного енергетика (з урахуванням їх взаємного впливу) знайдено рівняння регресії та проведено його оцінку. Встановлено, що використання уточнених математичних моделей із звуженим довірчим інтервалом розширює потенціал енергозбереження підприємства та спонукає до більш детального аналізу, пошуку додаткових контрольованих і неконтрольованих факторів впливу на ефективність споживання електроенергії.Документ Відкритий доступ Оцінка фінансових та технічних показників ефективності роботи Microgrid в динамічних режимах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Денисюк, С. П.; Коломійчук, М. О.Проведений аналіз показав значне поширення та успішне функціонування сучасних локальних систем Microgrid, які розглядаються як група взаємопов’язаних навантажень і розосереджених енергетичних ресурсів у чітко визначених територіальних межах і діють як єдиний керований об’єкт щодо мережі вищого рівня та можуть підключатися або відключатися від цієї мережі, щоб мати можливість працювати як у підключеному, так і в острівному режимі. Наведена оцінка фінансових та технічних показників ефективності роботи Microgrid в динамічних режимах, зокрема, розглянуто розвиток Microgrid для забезпечення оптимальних режимів генерації та споживання з точки зору їх роботи на локальних ринках. Визначено, що Microgrid може покращити стабільність, надійність, якість та безпеку звичайних систем розподілу, завдяки чому є надійною та більш корисною технікою для виробництва електроенергії та зменшення обсягів використання невідновлюваного джерела енергії. Показано, що на локальному рівні найбільш повно проявляються переваги динамічної тарифікації, а сучасна взаємодія учасників на ринку допоміжних послуг передбачає підвищення ролі агрегаторів розосередженої генерації та агрегаторів розосередженого споживання, а також актуальним постає дослідження сегментації ринку електроенергії щодо вибору стратегії кращої реалізації динамічних цін, розвитку бізнес-моделей з поєднанням фізичного, комунікаційного, інформаційного та бізнесового рівнів. Тариф на динамічне ціноутворення має розглядатися як одна з найефективніших та найекономічніших програм, при якій ціна на електроенергію змінюється протягом визначеного інтервалу часу. При цьому тарифікація обов'язково повинна базуватись на динамічних моделях, які мають включати принципово динамічний характер регулювання потужності системи і стимулювання відповідних бажаних дій зі сторони споживача. Запропоновано застосування при динамічній тарифікації розрахунку тарифу не за інтервалом часу, а за станом; підведення реального балансу складових енергії (миттєвих та інтегральних значень); формування для подальшого контролю оптимальності рівнів генерації і споживання електроенергії, зокрема, у вигляді еталонного тарифу та еталонних профілів генерації і споживання електроенергії. Визначено вплив динамічного ціноутворення на функції Microgrid з врахуванням факторів, які впливають на попит на електроенергію та залежать від режимів роботи генератора та навантаження, зокрема, з виділенням «еталонного тарифу». Обґрунтовано, що ефективне динамічне ціноутворення можливе за умови використання Smart-лічильників з мінімальними вимогами, що дозволяють надійно відслідковувати витрати первинного палива на генерацію та споживання електроенергії в конкретні часові інтервали. Розроблений алгоритм розрахунку ціни первинного палива в залежності від нерівномірності споживання активної потужності протягом певного періоду часу дозволяє використовувати динамічну тарифікацію при зміні режимів роботи генераторів Microgrid, забезпечуючи при цьому адекватну ціну для споживачів і виробників як первинного палива, так і відпущеної та спожитої електроенергії. З використанням модифікації потужності Фризе в розробленому алгоритмі передбачено розрахунок оптимального значення активної потужності, яке відповідає рівномірному споживанню електроенергії та характеризується мінімальним використанням первинного палива. Обґрунтовано необхідність здійснити поєднання технічних та економічних (фінансових, цінових) показників в бізнес-моделях та технічних засобах на рівні Microgrid, що дозволить суттєво покращити процес керування попитом на електроенергію в умовах функціонування локального ринку електричної енергії. Запропонований алгоритм дозволяє досліджувати вплив достатньо швидкої зміни рівня потужності генератора та потужності споживання електроенергії на зміну вартісних показників системи, впровадження механізмів керування попитом та заходів з підвищення енергоефективності.Документ Відкритий доступ Підвищення енергоефективності Microgrid з дизель-генераторами(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Денисюк, С. П.; Бойко, І. Ю.Показано, що підвищення енергоефективності Microgrid з дизель-генераторами вимагає вирішення проблеми оптимізації режимів роботи Microgrid з використанням в якості оптимізаційного критерія зниження витрат первинного палива дизель-генераторів. Для дослідження енергоефективності роботи таких типів Microgrid в якості критерію, що має безпосередній вплив на обсяг генерованої електроенергії, обрано адекватний облік витрат первинного палива при генерації заданого обсягу електроенергії в системі. В статті визначено, що одним з важливих показників дизель-генераторних установок є їх економічність, яка визначається відношенням енергії, що виробляється, до витрати палива за годину роботи при номінальному навантаженні. Показано, що зниження витрати палива дозволяє підвищити ефективність роботи дизель-генераторних установок, а різні типи усталених та перехідних режимів роботи дизель-генераторів суттєво впливають на ефективність роботи Microgrid з точки зору технічної та фінансової ефективності. Для підвищення техніко-економічних показників в Microgrid з дизель-генераторами в статті запропоновано використати електровартісну модель енергогенеруючої системи, що дозволяє розраховувати як динамічну зміну генерованої потужності, так і динамічну зміну її вартості та вартості первинного палива. Дана модель дає можливість гнучкого нелінійного відстеження витрат палива, що з урахуванням вартості дизельного палива може слугувати у якості економічного критерія для визначення енергоефективності роботи генеруючої системи. У статті наведено алгоритм оцінки фінансових та технічних показників ефективності роботи Microgrid в динамічних режимах протягом певного технологічного періоду, який дозволяє не тільки оцінити економічну та енергетичну ефективність Microgrid з дизель-генераторами, але й може бути застосований при модифікації Smart-лічильників, що дозволяє суттєво розширити їх функціональні можливості.Документ Відкритий доступ Розвиток можливостей методу окремих складових для аналізу режимів у електротехнічних Smart-комплексах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Денисюк, С. П.; Коломійчук, М. О.; Мельничук, Г. В.Розглянуто особливості формування локальної електроенергетичної системи за концепцією Smart Grid, що потребує якісно нової архітектури системи енергозабезпечення та нових принципів функціонування – як на рівні технічних рішень, так і механізмів організаційної взаємодії на технологічному рівні та фінансових розрахунків. Проаналізовано науково-технічні проблеми, пов’язані з функціонуванням окремих типів електротехнічних Smart-комплексів (ЕТК-Smart), визначено особливості аналізу електротехнічних комплексів з нелінійними елементами шляхом аналізу процесів у разі змін активних та реактивних навантажень, що дає змогу враховувати відповідні зміни параметрів при розрахунках електромагнітних процесів за допомогою аналітичних методів. Удосконалено методологію оцінки впливу кондуктивних періодичних завад на протікання усталеного режиму в електротехнічних Smart-комплексах. Розглянуто принципи аналізу (моделювання) ЕТК-Smart як систем з періодично змінюваними параметрами. Показано, що застосування ЕТК-Smart зумовлює прискіпливу увагу до аналізу усталених та перехідних, у тому числі й модульованих, режимів, у випадку формування різноманітних графіків протікання енерготехнологічних та технологічних процесів, електроживлення різноманітних типів навантажень тощо. Сформульовано алгоритми розрахунку струмів у електричних комплексах з циклічно змінюваними параметрами, а також аналізу впливу періодичних кондуктивних завад в елементах ЕТК-Smart з перетворювачами електроенергії на основі розвитку можливостей методу окремих складових при моделюванні усталених режимів, що дозволяє здійснювати автоматизацію відповідних розрахунків за допомогою обчислювальної техніки. Наведено алгоритми аналізу електромагнітних процесів у ЕТК-Smart із змінюваними параметрами та RL-навантаженням для складних періодичних, аналізу системи у разі нелінійних елементів, врахування при аналізі внутрішнього опору генератора та ліній передачі, аналізу процесів при стрибкоподібній зміні параметрів реактивних елементів (індуктивності L та ємності C), аналізу впливу періодичних кондуктивних завад (на змінному та постійному струмі) на електромагнітні процеси в елементах ЕТК-Smart з перетворювачами електроенергії. Наведено основи методичного забезпечення оцінки енергоефективності ЕТК-Smart як елементів інтелектуальних систем електроживлення. Запропоновано алгоритм електротехнічного обстеження (енергоаудиту) електротехнічних комплексів шляхом застосування запропонованих аналітичних виразів та узагальненого алгоритму розрахунку електромагнітних процесів у електричних комплексах з циклічно змінюваними параметрами, що дає змогу здійснювати відповідні оцінки енергоефективності функціонування Microgrid. Запропоновано концепцію формування (побудови) та модернізації оптимізації елементів Smart-технологій для Smart-мікрорайону інтелектуального міста шляхом розроблення алгоритму здійснення відповідних досліджень і оцінок та формування мережі Microgrid (ЕТК-Smart з перетворювачами електроенергії) кількох рівнів ієрархії , що дозволяє здійснювати вибір оптимальних параметрів Microgrid та оцінку загальних показників енергоефективності функціонування Smart-мікрорайону інтелектуального міста. Представлені приклади аналізу підтверджують ефективність застосування модифікації методу окремих складових для аналізу усталених режимів ЕТК-Smart.Документ Відкритий доступ Техніко-економічні механізми розвитку локальних систем енергозабезпечення (Microgrid)(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Денисюк, С. П.; Мельничук, Г. В.; Чернещук, І. С.; Лисий, В. В.Як напрямок розвитку концепції 3D (Decarbonization, Decentralization, Digitalization) та концептуальної моделі Інтернету енергії розглянуто бізнес-модель енергія як послуга (Energy-as-a-service, EaaS). При цьому EaaS формується у вигляді «пакетної» моделі обслуговування, в рамках якої клієнту надається апаратне і програмне забезпечення та енергетичні послуги. Рішення категорії EaaS повинні включати в себе послуги з керування споживанням і підвищення енергоефективності, сприяти впровадженню відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) та інших децентралізованих джерел енергопостачання, а також оптимізувати баланс між попитом і пропозицією на ринку електроенергії. Показано, що EaaS постає широким терміном для бізнес-моделей, які керуються послугами, з інноваційним потенціалом для трансформації енергетичної галузі Для оцінки особливостей застосування EaaS до Microgrid детально розглянуто особливості побудови та функціонування Microgrid як локальної енергосистема або система електропостачання, що є технологічним комплексом у складі об'єктів генерації (джерел енергії), джерел енергетичної гнучкості та споживачів електроенергії, які зібрані під єдиним керуванням з метою забезпечення якомога більш ефективного та зручного для споживача енергопостачання. Визначено, що технологічною запорукою ефективності сучасних Microgrid виступають можливість комплексування та оптимального поєднання різних джерел енергії та гнучкості, а також наявність єдиного контуру керування, який дозволяє якнайкраще використовувати ці джерела. Представлено Smart Grid as a Service (SGaaS) на основі Сервісно-орієнтованої архітектури. Для ієрархічної архітектури SGaaS наведено перспективну трирівневу архітектуру, яка включає рівень інтелектуальної мережі щодо здійснення глобальної оптимізації, наприклад мінімізацію глобального захисту або глобальних витрат, рівень координації контролю для підтримки надійності та безпеки в Smart Grid та рівня Microgrid для моніторингу стану пристроїв кінцевого користувача. Реалізація механізмів EaaS та SGaaS стимулювало розвиток Microgrid as a Service (MaaS) – як послуги, яка пропонує розгортання Microgrid, зменшуючи початкову вартість інвестицій і складність. Визначено, що MaaS – це новий провідний механізм фінансування, який дозволяє організаціям розгортати Microgrid без будь-яких попередніх інвестицій, як рішення, яке не вимагає авансового капіталу для споживача енергії та яке зосереджене на результатах, таких як «енергія на місці». Механізми MaaS пропонують клієнтам більше контролю над їхніми енергетичними потребами, що дозволяє їм підвищити стійкість і надійність енергозабезпечення, збалансувати використання енергії, досягти цілей «чистої» енергії та досліджувати інші інноваційні продукти та послуги.