Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.14.08 - «Перетворювання відновлюваних видів енергії» Вінницький національний технічний університет, Інститут відновлюваної енергетики НАН України, Київ, 2021.
Дисертація присвячена вирішенню питань розроблення й удосконалення моделей і методів підвищення енергоефективності ВДЕ, зокрема, розробляються науково-технічні засоби підвищення енергоефективності фотоелектричних модулів за рахунок визначення їх залишкового ресурсу засобами нейро-нечіткого моделювання, а також, нормативно-регулювальні засади підвищення енергоефективності ВДЕ шляхом оптимізації витрат, та оцінки їх чутливості, на резервування потужності та електроенергії для балансування, а саме компенсацію нерівномірності графіків генерування вітровими (ВЕС) і фотоелектричними станціями (ФЕС), методом критеріального програмування.
Тому, сформовано особливості функціонування ВДЕ в Україні та у світі і їх вплив на ЕЕС в сучасних умовах, а також виділено основні негативні ознаки електричних мереж, що зменшують ефективність ВДЕ, зокрема проблеми балансування в електроенергетичних системах, які спричинені недостатнім обсягом маневреної потужності в ОЕС України. А також, обґрунтовано шляхи врахування типу джерел живлення, рівня напруги, графіку споживання, нерівномірності графіку генерування, що дасть змогу досягти максимальних результатів при коригуванні енергетичної стратегії та розвитку відновлюваної енергетики конкретного регіону. Показано, що нормальний стан електричних мереж енергосистеми є важливою умовою для реалізації ефективного використання ВДЕ.
Розроблено метод визначення множини впливних метеорологічних факторів на обсяг генерування електроенергії ВДЕ з нерівномірним графіком генерування в залежності від місця їх локації, що дозволило сформувати вибірку найінформативніших метеорологічних факторів для прогнозування їх генерування на наступну добу за погодинним графіком та планування їх експлуатації з метою підвищення енергоефективності ВДЕ.
Запропоновано метод оцінювання технічного стану фотоелектричного модуля ФЕС з використанням нейро-нечіткого моделювання та експертної оцінки фахівців, що, на відміну від існуючих методів, створює умови для більш точного визначення фактичного генерування ФЕС при участі їх в балансуванні режимів енергосистем і, як результат, зменшення штрафних санкцій та підвищення економічної ефективності.
Розроблено метод оптимізації витрат на підвищення енергоефективності ВДЕ в балансі електроенергії енергетичної системи методом критеріального програмування, що дозволяє визначити співрозмірність витрат різних способів резервування електроенергії для компенсації нерівномірності графіків генерування ВДЕ та метод аналізу економічної стійкості витрат на забезпечення енергоефективності ВДЕ в балансі електроенергії енергетичної системи до змін потужності способів резервування електроенергії шляхом аналізу їх чутливості критеріальним методом, який дозволяє визначити вплив кожного зі способів резервування на витрати при неповноті вхідної інформації.
Запропоновано метод комбінованого використання в системах енергопостачання відновлюваних джерел енергії різних видів, який полягає в оптимізації водне- та електропостачання для інтегрованої воднево-електричної енергетичної системи з урахуванням розподілу енергії між різними агрегаторами за критерієм мінімального значення вартості водню та електроенергії.
Ключові слова: енергоефективність, відновлювані джерела енергії, нерівномірність графіку генерування, баланс електроенергії, хімічні накопичувачі, водневі установки, фотоелектричні станції, вітрові електричні станції, фотоелектричний модуль, технічний стан.
