Техніка та енергетика

ОПТИМІЗАЦІЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ РІШЕНЬ: АЛЬТЕРНАТИВНА ЕНЕРГЕТИКА, КОМПЕНСАЦІЯ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ ТА УПРАВЛІННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЮ

Ірина Бандура, Микола Валентинович Романюк, Наталія Коменда, Андрій Гадай, Владислав Волинець
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність досліджуваної проблеми визначається необхідністю створення сталого, ефективного та екологічно безпечного енергетичного комплексу. Зростання чисельності населення планети, розвиток промисловості та загальний попит на енергоресурси ставлять під загрозу забезпечення енергетичних потреб суспільства, що робить необхідність проведення досліджень актуальною на сучасному етапі. Метою дослідження є вивчення оптимальних стратегій оптимізації енергетики, включаючи альтернативну енергетику, компенсацію реактивної потужності та управління енергоефективністю, для забезпечення стабільного та ефективного функціонування енергетичного комплексу. Серед використаних методів – аналітичний, функціональний, статистичний та синтезу. При дослідженні оптимізації енергетичних рішень було проведено ретельний аналіз різних аспектів альтернативної енергетики, компенсації реактивної потужності та управління енергоефективністю. Цей аналіз охоплював різні аспекти та параметри, пов’язані з цими сферами, включаючи технічні, економічні та екологічні показники. В результаті дослідження було встановлено, що альтернативна енергетика має значний потенціал для забезпечення сталого розвитку енергосистеми. Вона може слугувати надійним джерелом енергії, що не завдає шкоди навколишньому середовищу та не залежить від обмежених ресурсів. Було визнано, що компенсація реактивної потужності є ефективним способом уникнення втрат енергії в системі. Ця стратегія допомагає забезпечити більш ефективне використання енергії та зменшити втрати під час передачі та розподілу. Управління енергоефективністю також виявилося ключовим аспектом у досягненні сталості енергопостачання. Це дозволяє оптимізувати використання ресурсів, зменшити витрати на енергію та пом’якшити негативний вплив на навколишнє середовище. Практична цінність дослідження полягає в розробці інноваційних рекомендацій та стратегій оптимізації енергоспоживання, які сприятимуть створенню стабільного, ефективного та екологічно безпечного енергетичного комплексу та підвищенню його відповідності сучасним і майбутнім викликам, що є вагомим внеском у розвиток науки та енергетичної галузі

Ключові слова

сталий розвиток, екологічна безпека, мінімізація втрат, ресурсозбереження, зменшення негативного впливу

ЦИТУВАТИ
Bandura, I., Romaniuk, M., Komenda, N., Hadai, A., & Volynets, V. (2023). Optimisation of energy solutions: Alternative energy, reactive power compensation, and energy efficiency management. Machinery & Energetics, 14(4), 121-130. https://doi.org/10.31548/machinery/4.2023.121
Використані джерела

[1] Al-Shahri, O.A., Ismail, F.B., Hannan, M.A., Lipu, M.S.H., Al-Shetwi, A.Q., Begum, R.A., Al-Muhsen, N.F.O., & Soujeri, E. (2021). Solar photovoltaic energy optimization methods, challenges and issues: A comprehensive review. Journal of Cleaner Production, 284, article number 125465. doi: 10.1016/j.jclepro.2020.125465.

[2] Bauwens, T., Schraven, D., Drewing, E., Radtke, J., Holstenkamp, L., Gotchev, B., & Yildiz, Ö. (2022). Conceptualizing community in energy systems: A systematic review of 183 definitions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 156, article number 111999. doi: 10.1016/j.rser.2021.111999.

[3] Chakravarty, K.H., Sadi, M., Chakravarty, H., Alsagri, A.S., Howard, T.J., & Arabkoohsar, A. (2022). A review on integration of renewable energy processes in vapor absorption chiller for sustainable cooling. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 50, article number 101822. doi: 10.1016/j.seta.2021.101822.

[4] Denisyuk, S.P., Beloha, G.S., Cherneshchuk, I.S., & Lysiy, V.V. (2022). Global trends in implementation of renewable energy sources and features of their implementation during the recovery of Ukraine’s economy. Power Engineering: Economics, Technique, Ecology, 4, 7-23. doi: 10.20535/1813-5420.4.2022.273360.

[5] Frizzo Stefenon, S., Zanetti Freire, R., Henrique Meyer, L., Picolotto Corso, M., Sartori, A., Nied, A., Rodrigues Klaar, A.C., & Yow, K.C. (2020). Fault detection in insulators based on ultrasonic signal processing using a hybrid deep learning technique. IET Science, Measurement and Technology, 14(10), 953-961. doi: 10.1049/iet-smt.2020.0083.

[6] Gelich, N., Panasiuk, Y., & Onishchyk, V. (2020). Alternative energy in Ukraine: Status and development prospects. Economic Journal of Lesya Ukrainka Volyn National University, 2(22), 143-151. doi: 10.29038/2411-4014-2020-02-143-151.

[7] Kilgo, M.K., Anctil, A., Kennedy, M.S., & Powell, B.A. (2022). Metal leaching from Lithium-ion and Nickel-metal hydride batteries and photovoltaic modules in simulated landfill leachates and municipal solid waste materials. Chemical Engineering Journal, 431, article number 133825. doi: 10.1016/j.cej.2021.133825.

[8] Kostenko, G., & Zgurovets, O. (2023). Current state and prospects for development of renewable distributed generation in Ukraine. System Research in Energy, 2(73), 4-17. doi: 10.15407/srenergy2023.02.004.

[9] Lysychenko, M.L., Handola, Y.M., & Huzenko, V.V. (2021). Development of an automated technological line of production of feed for livestock with the adjustment the quality of the end product. Engineering of Nature Management, 4(22), 89-93. doi: 10.5281/zenodo.6967587.

[10] Mayer, M.J., Szilágyi, A., & Gróf, G. (2020). Environmental and economic multi-objective optimization of a household level hybrid renewable energy system by genetic algorithm. Applied Energy, 269, article number 115058. doi: 10.1016/j.apenergy.2020.115058.

[11] Mirzayev, U., & Tulakov, J.T. (2019). The modern methods of using alternative energy sources. Central Asian Problems of Modern Science and Education, 4(2), article number 74.

[12] Niskhodovska, O.Yu., & Korzhenivska, N.L. (2023). The energy potential of biomass is a source of energy sustainability of Ukraine. In: Proceedings of VIII International Scientific and Practical Conference “Scientific Research in the Modern World” (pp. 541-548). Toronto: Perfect Publishing.

[13] Prina, M.G., Casalicchio, V., Kaldemeyer, C., Manzolini, G., Moser, D., Wanitschke, A., & Sparber, W. (2020). Multi-objective investment optimization for energy system models in high temporal and spatial resolution. Applied Energy, 264, article number 114728. doi: 10.1016/j.apenergy.2020.114728.

[14] Rabbi, M.F., Popp, J., Máté, D., & Kovács, S. (2022). Energy security and energy transition to achieve carbon neutrality. Energies, 15(21), article number 8126. doi: 10.3390/en15218126.

[15] Salavor, O., Bublienko, N., Nychyk, O., & Voytenko Palgan, Y. (2022). Jean Monnet Project: EU renewable energy strategy as a roadmap for Ukraine. In: Proceedings of the ІV International Conference on European Dimensions of Sustainable Development (pp. 120-121). Kyiv: National University of Food Technology.

[16] Singh, H., Bhardwaj, N., Arya, S.K., & Khatri, M. (2020). Environmental impacts of oil spills and their remediation by magnetic nanomaterials. Environmental Nanotechnology, Monitoring and Management, 14, article number 100305. doi: 10.1016/j.enmm.2020.100305.

[17] Sorimsokov, U. (2022). Use of alternative energy to reduce power losses and improve voltage. Gospodarka i Innowacje, 23, 20-25.

[18] Suresh, V., Muralidhar, M., & Kiranmayi, R. (2020). Modelling and optimization of an off-grid hybrid renewable energy system for electrification in a rural areas. Energy Reports, 6, 594-604. doi: 10.1016/j.egyr.2020.01.013.

[19] Tazky, M., Regula, M., & Otcenasova, A. (2021). Impact of changes in a distribution network nature on the capacitive reactive power flow into the transmission network in Slovakia. Energies, 14(17), article number 5321. doi: 10.3390/en14175321.

[20] Veremiychuk, Yu.A., Opryshko, V.P., Prytiskach, I.V., & Yarmolyuk, O.S. (2020). Optimizing the functioning of integrated energy supply systems for consumers. Kyiv: Publishing House “KYY”.

[21] Wałowski, G. (2021). Development of biogas and biorafinery systems in Polish rural communities. Journal of Water and Land Development, 49, 156-168. doi: 10.24425/jwld.2021.137108.

[22] Weiss, R., Saastamoinen, H., Ikäheimo, J., Abdurafikov, R., Sihvonen, T., & Shemeikka, J. (2021). Decarbonised district heat, electricity and synthetic renewable gas in wind-and solar-based district energy systems. Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems, 9(2), article number 1080340. doi: 10.13044/j.sdewes.d8.0340.