Дослідження оптимального функціонування інтегрованих систем енергозабезпечення споживачів із застосуванням комплексного акумулювання електричної та теплової енергій

Виконано комплексне вивчення та наукове обґрунтування можливостей використання концепції енергетичних хабів, як об’єднання інтегрованих енергопостачальних систем в умовах України з метою обґрунтування технічних рішень для розробки та створення моделей керування режимами їх роботи, що сприяє забезпеченню оптимального потокорозподілу між джерелами енергії та споживачами і підвищення ефективності енерговикористання.
На основі об’єктивних припущень, розроблено модель системи комплексного енергозабезпечення споживачів, у вигляді енергетичного хабу, який забезпечує потребу у електричній і тепловій енергіях. Для представлених систем енергозабезпечення створено методологію оптимізації режимів їх роботи, враховуючи екологічні й економічні фактори на підставі мультикритеріального підходу. Розроблені моделі мультикритеріального планування й оптимізації режимів функціонування інтегрованих енергопостачальних систем дають змогу підвищити ефективність функціонування енергетичних вузлів із джерелами розосередженої генерації.
Проведено моделювання роботи енергетичного хаба, зі суб’єктами енергозабезпечення з використанням інструментів DSM. Визначено, що при зміні ціни на електричну енергії для споживачів, виникає можливість покривати попит власними джерелами та зменшити витрати на купівлю енергоносіїв на ринку. У результаті розроблено механізми формування, розрахунку ціни на електричну енергію для суб’єктів господарювання, які проводять господарську діяльність із виробництва електричної та теплової енергій.
Розроблена модель підтримки функціонування енергетичного хаба на основі біогазової установки й інших відновлюваних джерел енергії у поєднанні з системами акумулювання дає можливість, наприклад, при виробництві 352,5 м3/добу біогазу отримати його економію на рівні 25,4 тис.м3/рік, що за рахунок підвищенні ефективності біогазової установки на 13,94 % надає можливість в умовах когенераційної системи знизити собівартість виробництва електроенергії та теплоти у межах на 20–30 %.
Розроблено динамічні моделі функціонування різних джерел енергії для будівлі ДП " ДЕРЖАВТОТРАНСНДІПРОЕКТ" та проведено сценарне моделювання роботи об’єктів теплогенерації, в результаті якого встановлено, що в наслідок підключення до централізованої системи теплопостачання спостерігається зниження витрат на виробництво теплової енергії на власні потреби до 22,2%.