Степаненко В.А. Управління інтеграцією відновлюваних джерел енергії до розподільних електричних мереж. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії у галузі знань 14 Електрична інженерія за спеціальністю 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025.
Четвертий енергетичний пакет Європейського Союзу був прийнятий для зміцнення енергетичної безпеки, зниження залежності від зовнішніх енергоносіїв і забезпечення функціонування внутрішнього енергетичного ринку. Тому розвиток відновлюваних джерел енергії в Україні відповідатиме міжнародним стандартам, принципам та практикам Європейського Союзу, а також задовольнятиме потреби суспільства та національної економіки в паливно-енергетичних ресурсах у економічно ефективний, технічно надійний, екологічний та безпечний спосіб, гарантуватиме енергетичну безпеку як в мирний час, так і в умовах надзвичайних ситуацій.
Проте варто зазначити, що існуючі режими роботи розподільних електричних мереж можуть відповідати вимогам і стандартам лише минулих десятиліть і не в змозі задовольнити нові завдання та майбутні виклики, зокрема і характеристики нових відновлюваних джерел енергії. Наразі в різних країнах застосовується широкий спектр стратегій стимулювання та управління. Проте, який з різних інструментів є найбільш ефективним та дієвим для збільшення частки відновлюваних джерел енергії, все ще залишається темою досліджень, оскільки кожний механізм має свій ряд переваг та недоліків, а також специфіку застосування. Спільним для таких механізмів є те, що вони повинні реалізуватися в ринковий спосіб без втручання в господарську діяльність суб’єктів та з максимальною користю для енергосистеми.
Технічні умови є важливим інструментом регулювання відносин між операторами системи розподілу та власниками відновлюваних джерел енергії. Вони регламентують технічні аспекти підключення таких джерел до електромережі та виступають моделлю взаємодії двох сторін. Технічні умови, попри їх важливість, покривають лише технічну сторону питання приєднання відновлюваних джерел енергії до мережі. Вони забезпечують початкову відповідність параметрів об’єктів відновлюваних джерел енергії до вимог мережевої інфраструктури, таких як рівні напруги, допустимі коливання частоти, пропускна здатність мережі тощо. Проте технічні умови не враховують довгострокового впливу роботи відновлюваних джерел енергії на функціонування енергосистеми та не передбачають механізмів контролю чи відповідальності за можливе погіршення умов її експлуатації.
Дисертація спрямована на підвищення ефективності управління інтеграцією відновлюваних джерел енергії до розподільних електричних мереж шляхом застосування ринкових механізмів. У такій системі кожен учасник буде нести фінансову відповідальність за вплив на стан мережі, сплачуючи за створені ним погіршення. Це дозволить збалансувати інтереси операторів системи розподілу і власників відновлюваних джерел енергії, сприяти відповідальній генерації та стимулювати мінімізацію негативних технічних наслідків для енергосистеми.
Для цього в роботі здійснено оцінку ризиків функціонування розподільних мереж при інтеграції відновлюваних джерел енергії шляхом визначення коефіцієнта ефективності інтеграції, який базується на комплексному аналізі параметрів мережі і котрий, на відміну від інших показників, дає можливість системно оцінювати та контролювати вплив таких електроустановок на мережу.
Для підвищення ефективності функціонування мереж систем розподілу електричної енергії при інтеграції ВДЕ в умовах запровадження 4-го енергетичного пакету в дослідженні використано диференціацію тарифів на послуги з розподілу електроенергії за рівнем коефіцієнта ефективності інтеграції відновлюваних джерел енергії. Здійснено адаптацію циклу Демінга для вирішення проблем неконтрольованого функціонування відновлюваних джерел енергії, що стало можливо завдяки впровадженню механізму управління їх інтеграцією в електричну мережу.
Ключові слова: електрична мережа, режими роботи розподільних електричних мереж, відновлювані джерела енергії, інтеграція, диференціація тарифів на розподіл електроенергії, управління, якість електричної енергії.
За результатами досліджень опубліковано 10 наукових праць, у тому числі 4 статей у наукових фахових виданнях, 1 стаття у міжнародному виданні, 1 стаття у виданні, яке увійшло до міжнародних наукових баз (Scopus) як матеріали конференції, 4 тез доповідей у збірниках матеріалів конференцій.
