2024
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/76250
Переглянути
6 результатів
Результати пошуку
Документ Порівняльний аналіз накопичувачів енергії різних типів - літій-залізо-фосфатних (LiFePO4) та натрій-іонних (Na-Ion)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Оксенич, Руслан Валерійович; Мірошник, Олександр Олександрович; Мороз, Олександр Миколайович; Пазій, Володимир ГригоровичЗберігання енергії – це процес накопичення, вивільнення та управління енергією, який відбувається за допомогою накопичувачів. На сьогодні цей принцип зберігання енергії наразі відіграє важливу роль в енергопостачанні. Оскільки відновлювані джерела стають все більш відповідальними за виробництво енергії. Більше того, оскільки неможливо регулювати кількість енергії з відновлюваних джерел, необхідно зберігати енергію в періоди меншого попиту або більшого виробництва, з таких джерел, як сонячна та вітрова енергія. Протягом останнього століття було розроблено широкий спектр технологій зберігання енергії – від масштабних гідроелектростанцій до передових електрохімічних накопичувачів. Гідроелектростанції залишаються основним способом довготривалого зберігання енергії завдяки їх високій ємності та довговічності. Водночас батареї накопичувачі на основі літій-залізо-фосфату та натрій-іонну відкривають нові можливості для зберігання енергії на локальному рівні, що робить їх перспективними для інтеграції у сучасні енергосистеми. Крім того, ефективне використання накопичувачів енергії дозволяє мінімізувати ризики нестачі електроенергії у критичні періоди та забезпечити стабільність енергосистеми. Це досягається завдяки здатності накопичувачів ефективно вирівнювати навантаження, компенсувати коливання генерації відновлюваних джерел та забезпечувати надійне резервне живлення. Зокрема, технології LiFePO4 та Na-Ion демонструють високу енергоефективність, що дозволяє інтегрувати їх у різні сегменти енергосистеми – від побутових пристроїв до масштабних промислових установок. Їх використання також сприяє зниженню вуглецевого сліду енергетичного сектору, що є важливим для досягнення цілей сталого розвитку. У даній роботі виконано порівняння двох видів електрохімічних накопичувачів – LiFePO4 та Na-Ion. Особливу увагу приділимо їх довговічності, енергоефективності, матеріалам, з яких вони виготовлені, а також технічним характеристикам. Також, буде оцінено їх економічну доцільність та перспективи впровадження у комерційних і побутових застосуваннях.Документ Аналіз стану та проблеми розвитку електроенергетики в Україні(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Дяченко, Олександр Васильович; Гапон, Дмитро Анатолійович; Карпалюк, Ігор Тимофійович; Донецька, Тетяна СергіївнаСьогодні об'єднана електроенергетична система України працює в надзвичайно складних умовах. Умови збройної агресії створюють надзвичайно складні виклики, за яких неможливо забезпечити надійну та безпечну роботу енергетичної системи. Найбільш перспективним та вагомим чинником трансформації об'єднаної електроенергетичної системи України, який може покращити стійкість її функціонування, на теперішній час, є якнайшвидше впровадження електричних станцій та розподіленої генерації з негарантованою потужністю, яка використовує відновлювані джерела енергії. Особливістю ситуації є відсутність супроводження паралельним вводом регулюючих потужностей з відповідними характеристиками та обсягами, що значно ускладнює забезпечення нормального функціонування. Навіть за умови роботи ринку допоміжних послуг розміщення резервів в обсягах, які б відповідали кодексу систем передачі, на наявному працюючому обладнанні є неможливим. Тому, наразі майже щодня порушуються межі операційної безпеки в частині забезпеченості необхідних обсягів резервів, а профіцити потужності, що виникають, у тому числі через пріоритетну участь відновлювальних джерел енергії у покритті графіків електричних навантажень, не можуть бути ліквідовані засобами поточного ринку електричної енергії, впровадженого в країні. Все це є свідченням того, що електроенергетична система вже сьогодні не відповідає вимогам відповідності генерації і при зростанні потужностей електричних станцій з негарантованою потужністю проблеми забезпечення операційної безпеки будуть загострюватись ще більше. Введення в експлуатацію 2 гігават високоманеврових потужностей генерації зі швидким стартом (включення з нуля та вихід на номінальну потужність протягом 15 хвилин) та 2 гігавати швидкодіючих резервів на базі систем акумулювання електричної енергії нададуть можливість забезпечити електроенергетичну систему необхідними резервами регулювання для виконання вимог відповідності в перспективі до 2030 року. Поряд з цим, підвищення гнучкості енергосистеми не забезпечує можливість вирішення проблеми тривалих профіцитівпотужності. Її вирішення потребує впровадження систем переносу потужності з періодів графіків електричних навантажень, де є її профіцит, на періоди, де є її дефіцит – гідроакумулюючі електричні станції, електроакамулюючі електричні станції, механічні та інші системи накопичення.Документ Відходи виробництва цукру та їх раціональне використання(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Безпала, Анастасія Олексіївна; Шаповал, Анастасія Валеріївна; Савайло, Денис Ігорович; Демидова, Анастасія Олександрівна; Півень, Олена МиколаївнаУ процесі переробки сільськогосподарських культур утворюється велика кількість відходів. Більшість з них можна використати як джерела енергії, добрива, складові кормів, сировину для харчових, фармацевтичних та інших виробництв тощо. Таким чином одним з найбільш перспективних напрямів розвитку агропереробного сектору України є впровадження технологій перетворення відходів на продукти з високою доданою вартістю. Одержання цукру з цукрових буряків супроводжується утворенням великої кількості різноманітних лігноцелюлозних відходів, утилізація яких становить велику екологічну проблему. Для формулювання подальших шляхів впровадження ресурсоощадних технологій виробництва бурякового цукру детально вивчено перспективні методи використання його відходів. В статті наведені методи валоризації цукрового виробництва за рахунок використання меляси, бурякового бадилля та жому. Розвиток агропромислового комплексу України буде пов'язаний з біопереробкою різноманітних відходів, біотехнологічні методи сьогодні є потужним способом підвищення рентабельності багатьох харчових виробництв, у тому числі цукрового. Окремою важливою проблемою зменшення навантаження на навколишнє середовище є розроблення технологій використання поновлювальних джерел енергії, в статті показано перспективність використання відходів виробництва цукру як джерел чистих, ефективних технологій одержання енергії, цінних хімічних речовин, у тому числі біопалива. Продемонстрована можливість одержанням на базі цукрових відходів етилового спирту, харчових кислот, ферментів, білку, пекарських дріжджів, пектину, харчових добавок, біодобрив, цінних кормових компонентів тощо.Документ Сучасний стан "зеленого" тарифоутворення: пошук шляхів вдосконалення в умовах невизначеності(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Фадєєва, ІринаУ статті наведено результати проведеного дослідження сучасного стану «зеленого» тарифоутворення з метою виявлення найбільш ефективних та прийнятних до поточних невизначених умов зовнішнього середовища механізмів тарифоутворення для стимулювання розвитку ВДЕ в Україні. Виявлено основні проблеми "зеленого" тарифоутворення, які стримують розвиток ВДЕ у час енергодифіциту в крані, викликаного військовою агресією. У результаті дослідження пропонуються заходи щодо вдосконалення «зеленого» тарифоутворення, впровадження інструментів, спираючись на зарубіжний досвід стимулюючого тарифоутворення та підходів до державних інвестицій у сфері ВДЕ. Розвиток "зеленої" енергeтики набуває все бiльших темпів у світовій економіці. Проте для досягнення глобальних ефектів від її впровадження необхідно, щоб більшість iндустріально розвинених країн значно збільшили обсяги виробництва та використання "зеленої" енергетики порівняно з традиційними джерелами. Одним з вагомих важелів мотивації та стимулювання переходу на альтернативні джерела енергії є "зелений" тариф, який спонукає все більше виробників енергії переходити на виробництво цього виду енергії. Проте, як показує практика впровадження "зелених" тарифів, єдиної методики і інструменту для коректної розробки механізму "зеленого" тарифоутворення в умовах невизначеності не існує. Для його ефективного впровадження, особливо в умовах невизначеності зовнішнього середовища, необхідно враховувати значну кількість чинників, що впливають на виробників "зеленої" енергії та на економіку країни та регіону загалом.Документ Побудова структури сільських електричних мереж з урахуванням наявності відновлюваних джерел електроенергії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Заболотний, Анатолій Петрович; Федоша, Денис Володимирович; Дьяченко, Віра Вікторівна; Ліуш, Юлія БорисівнаЗазначено, що хоча частка відновлюваних джерел електричної енергії продовжує зростати і стрімко розвивається, однак галузь все ще стикається з багатьма проблемами, зокрема, як продовжувати знижувати втрати електричної енергії та річні приведені витрати, покращити ефективність експлуатації та обслуговування, підтримувати стабільність електромережі, забезпечити безпеку та надійність роботи системи електропостачання, що містять відновлювані джерела електричної енергії. Показано, що ефективне рішення зазначених проблем можливе лише на основи аналізу перспектив розвитку локальних електроенергетичних систем, які містять відновлювані джерела електричної енергії, розробки механізмів технічного та організаційного забезпечення, які сприятимуть побудові сучасних системних (схемотехнічних) рішень. Запропоновано застосувати метод потенційної поверхні для побудові оптимальної структури сільської електричної мережі при її проєктуванні та модернізації в умовах присутності в ній відновлюваних джерел електричної енергії, який дозволяє оптимізувати структуру мережі з точки зору втрат електричної енергії та зниження річних приведених витрат. Описано алгоритм формування структури систем електропостачання, який реалізує одночасне вирішення завдань визначення кількості вузлів навантаження, розподілу між ними електроприймачів, визначення конструкції джерел живлення, врахування дискретності конструкції елементів системи. Наведено результати чисельного моделювання на основі запропонованого алгоритму на прикладі розв’язання задачі реконструкції ділянки сільської електромережі.Документ Атомна енергетика Китаю в контексті декарбонізації світової енергетики(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Назюта, Людмила Юріївна; Степаненко, Данило ВадимовичПроаналізовано глобальну структуру споживання енергетичних ресурсів. Показано, що загальне споживання енергоресурсів у 20 столітті зросло майже в 15 разів і становило у 2000 році близько 118 ПВт∙год. З них понад 80 % припадало на викопні (природні) енергоносії, 13% – на поновлювані джерела енергії і понад 6 % – на атомну енергетику. Така тенденція зберігалася протягом багатьох років. Згідно з прогнозами, відновлювальні джерела енергетики та атомна енергетика домінуватимуть у зростанні світового енергоспоживання, задовольняючи в середньому понад 90 % додаткового попиту. Китай посідає перше місце у світі за ВВП і темпами розвитку електроенергетичного комплексу, а також за обсягом виробництва і темпами розвитку атомної енергетики. Проаналізовано структуру вироблення електроенергії за видами палива в країнах (ТОП 5, 2021) з високим рівнем енергоспоживання. Показано, що основними гравцями на цьому ринку займають три країни: Китай (30 %), США (13 %) та Індія (6 %). Обсяг виробництва електричної енергії в Китаї майже втричі більший, ніж у країнах ЄС і майже в 7 разів більший, ніж у Росії. Розглянуто структуру атомної енергетики та досягнення Китаю в цій галузі. Показано, що в контексті ядерних технологій (створення реакторів четвертого покоління, розробка технологій, близьких до повного замкнутого циклу переробки ядерних відходів) Китай уже зараз готовий значно розширити масштаби застосування атомної енергетики. Особливе місце в роботі приділено безпеці експлуатації ядерних об’єктів. Основна проблема, з якою зіткнеться Китай, – це відсутність нездоланного бар’єру між цивільним і військовим застосуванням таких технологій. Це створює серйозну загрозу екології та безпеці життєдіяльності країни. У довгостроковій перспективі атомній енергетиці належить вирішити також проблему безпечної, довготривалої утилізації радіоактивних відходів. Показано, що надалі Китаю необхідно ще раз розглянути свою ядерну програму в контексті співпраці з Міжнародними організаціями з ядерної безпеки.