КОНЦЕПЦІЯ SMART GRID: ТЕХНОЛОГІЧНІ, ОРГАНІЗАЦІЙНІ ТА ЕКОНОМІЧНІ АСПЕКТ РОЗВТКУ ЕНЕРГЕТЧНОЇ СФЕР

Петро Романович Пуцентейло

Анотація


Пуцентейло П.Р. КОНЦЕПЦІЯ SMART GRID: ТЕХНОЛОГІЧНІ, ОРГАНІЗАЦІЙНІ ТА ЕКОНОМІЧНІ АСПЕКТ РОЗВТКУ ЕНЕРГЕТЧНОЇ СФЕР

Мета. Обґрунтування концепції застосування Smart Grid з погляду технологічних, організаційних і економічних аспектів розвитку в енергетичній сфері, окреслення особливостей їх використання в сучасних умовах та на перспективу.

Методика дослідження. Методологічною основою дослідження є діалектичний метод наукового пізнання. В процесі дослідження використані загальнонаукові та спеціальні методи, зокрема аналізу і синтезу, діалектичний – для визначення вихідних умов та змісту Smart Grid; аналітичний – при опрацюванні літературних та Internet-джерел; причинно-наслідковий – для визначення динаміки розвитку технології Smart Grid в світі; абстрактно-логічний - для окреслення основних напрямів функціонування Smart Grid технологій у сфері енергетичної сфери, формування висновків та пропозицій.

Результати дослідження. Узагальнено діючі та перспективні Smart Grid технології в енергетиці. Обґрунтовано необхідність інтелектуалізації електроенергетики через формування цифрової електроенергетичної мережі. Визначено заходи зі створення єдиної технічної та інформаційної інфраструктури виробників та споживачів електроенергетики завдяки концепції Smart Grid. Проведено оцінювання динаміки інвестування в технології Smart Grid у світі, визначено обсяг світового ринку технологій Smart Grid, проаналізовано дохід світового ринку постачання та управління електроенергією.

Наукова новизна результатів дослідження. Обгрунтовано заходи щодо зростання упровадження Smart Grid в енергетичну сферу, що дасть можливість посилити енергонезалежність України та сприятиме впровадженню енергоощадних технологій. Запропоновано основні вектори розвитку електроенергетики із застосуванням концепції Smart Grid: проєктування та використання модернізованих, нових та проривних (критичних) технологій; розробка нових систем енергоменеджменту на основі принципів інформаційної взаємодії об’єктів енергетики; залучення індивідуальних та колективних споживачів до управління енергоспоживанням.

Практична значущість результатів дослідження. Обґрунтовані результати дослідження можуть бути використані для формування інноваційних технологій Smart Grid у сфері енергетичної безпеки України.

Ключові слова: Smart Grid, інтелектуальна мережа, енергетика, енергетична безпека, енергозабезпечення, відновлювальні джерела енергії.

 

Putsenteilo P.R. THE CONCEPT OF SMART GRID: TECHNOLOGICAL, ORGANIZATIONAL AND ECONOMIC ASPECTS OF THE DEVELOPMENT OF THE ENERGY SECTOR

Purpose. The aim of the article is to substantiate the concept of Smart Grid application from the point of view of technological, organizational and economic aspects of development in the energy sector, outlining the features of their use in modern conditions and in the future.

Methodology of research. The methodological basis of the research is the dialectical method of scientific knowledge. General scientific and special methods were used in the research process, in particular analysis and synthesis, dialectical – to determine the initial conditions and content of the Smart Grid; analytical – when processing literary and Internet sources; causal – to determine the dynamics of Smart Grid technology development in the world; abstract and logical – for outlining the main directions of operation of Smart Grid technologies in the field of energy, forming conclusions and proposals.

Findings. Current and prospective Smart Grid technologies in the energy industry are summarized. The need for intellectualization of the electric power industry through the formation of a digital electric power network is substantiated. Measures to create a unified technical and informational infrastructure for electricity producers and consumers thanks to the Smart Grid concept have been determined. An assessment of the dynamics of investment in Smart Grid technologies in the world was carried out, the volume of the world market of Smart Grid technologies was determined, and the income of the world market of electricity supply and management was analysed.

Originality. Measures to increase the introduction of Smart Grid in the energy sector are substantiated, which will make it possible to strengthen Ukraine's energy independence and contribute to the introduction of energy-saving technologies. The main vectors of the development of the electric power industry using the Smart Grid concept are proposed: design and use of modernized, new and breakthrough (critical) technologies; development of new energy management systems based on the principles of information interaction of energy facilities; involvement of individual and collective consumers in energy consumption management.

Practical value. The substantiated research results can be used for the formation of innovative Smart Grid technologies in the field of energy security of Ukraine.

Key words: Smart Grid, intelligent network, energy, energy security, energy supply, renewable energy sources.

Ключові слова


Smart Grid, інтелектуальна мережа, енергетика, енергетична безпека, енергозабезпечення, відновлювальні джерела енергії.

Повний текст:

PDF

Посилання


Burr M. Reliability demands drive automation investments. Public Utilities Fortnightly. Technology Corridor department. 2003. Nov. 1. URL: http://www.fortnightly.com/fortnightly/2003/11/technology-corridor (дата звернення: 25.01.2023).

World Energy Issues Monitor 2017. Exposing the new energy realities, World Energy Council. URL: https://www.worldenergy.org/publications/2017/world-energy-issuesmonitor-2017/ (дата звернення: 26.01.2023).

Бондаренко С. А., Зеркіна О. О. Smart Grid як основа інноваційних перетворень на ринку електричної енергії України в умовах євроінтеграційних процесів. Бізнес Інформ. 2019. № 4. C. 105-114.

Кулик М. М., Горбулін В. П., Кириленко О. В. Концептуальні підходи до розвитку енергетики України (аналітичні матеріали) / Інститут загальної енергетики НАН України. Київ, 2017. 78 с.

Денисюк С. П. Технологічні орієнтири реалізації концепції Smart Grid в електроенергетичних системах. Енергетика: економіка, технології, екологія. 2014. № 1(35). С. 7-21.

Денисюк С. П., Соколовський П. В. Аналіз функціонування гнучкої генерації на етапі переходу до інтелектуальних мереж Smart Grid. Електрифікація транспорту. 2018. № 15. С. 31-42.

Каплун В. В., Козирський В. В. Smart Grid як інноваційна платформа розвитку електроенергетичних систем. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. 2011. Вип. 11. Т. 4. С. 35-46.

Олійник Д. І. Міжнародний досвід високотехнологічного економічного розвитку на основі побудови SMART GRID. Стратегічні пріоритети. 2017. № 3. С. 87-96.

Про ринок електричної енергії : Закон України від 23.11.2018 р. № 2628-VIII. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2019-19 (дата звернення: 24.01.2023).

Farhangi H. The path of the smart grid. IEEE power and energy magazine. 2009. № 8.1. P. 18-28.

Ruofei M. Smart grid communication: Its challenges and opportunities. IEEE transactions on Smart Grid. 2013. № 4.1. P. 36-46.

Розумна енергосистема. URL: https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%B7%D1%83%D0%BC%D0%BD%D0%B0_%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0 (дата звернення: 25.01.2023).

The European Technology Platform Smart Grids. Smart grids: strategic deployment document for Europe’s electricity networks of the future n.d. URL: http://www.smartgrids.eu/documents/SmartGrids_SDD_FINAL_APRIL2010.pdf (дата звернення: 28.01.2023).

A systems view of the modern grid. NETL Modern Grid Initiative. URL: https://netl.doe.gov/sites/default/files/Smartgrid/ASystemsViewoftheModernGrid_Final_v2_0.pdf (дата звернення: 28.01.2023).

Smart Grid Communications. The National Institute of Standards and Technology. URL: https://www.nist.gov/programs-projects/smart-grid-communications-0 (дата звернення: 28.01.2023).

Smart energy and smart grids. International Electrotechnical Commission. URL: https://www.iec.ch/energies/smart-energy (дата звернення: 28.01.2023).

2020 Smart Grid System Report. United States Department of Energy. URL: https://www.energy.gov/oe/articles/2020-smart-grid-system-report (дата звернення: 28.01.2023).

About IEEE Smart Grid. IEEE. URL: https://smartgrid.ieee.org/about-ieee-smart-grid (дата звернення: 28.01.2023).

Strategic Research Agenda for Europe’s Electricity Networks of the Future. European Commission. URL: https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/fe6d8afe-ed43-404a-b6c5-1c61da261cfc (дата звернення: 30.01.2023).

Dileep G. A survey on smart grid technologies and applications. Renewable Energy. 2020. Volume 146. P. 2589-2625.

Sorini A., Staroswiecki E. Cybersecurity for the Smart Grid. The Power Grid. 2017. № 3. P. 233-252.

Fang X. Smart grid – The new and improved power grid. A survey. IEEE communications surveys & tutorials. 2011. № 14.4. P. 944-980.

Litos Strategic Communication. The smart grid: an introduction. Washington D.C., 2008. URL: https://www.litossc.com/the-smart-grid-an-introduction/ (дата звернення: 30.01.2023).

Momoh J. Smart grid: fundamentals of design and analysis. John Wiley & Sons, 2012. 233 p.

Energy Independence and Security. Act of 2007. URL: https://www.govinfo.gov/content/pkg/PLAW-110publ140/pdf/PLAW-110publ140.pdf (дата звернення: 31.01.2023).

Hassan R., Radman Gh. Survey on smart grid. Proceedings of the IEEE SoutheastCon 2010 (SoutheastCon). 2010. P. 210-213.

Bayindir R. Smart grid technologies and applications. Renewable and sustainable energy reviews. 2016. № 66. P. 499-516.

Blumsack S., Fernandez A. Ready or not, here comes the smart grid! Energy. 2012. № 37.1. P. 61-68.

Metke A., Ekl R. Security technology for smart grid networks. IEEE Transactions on Smart Grid. 2010. № 1.1. P. 99-107.

Kabalci Y. A survey on smart metering and smart grid communication. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. № 57. P. 302-318.

Sarker E. Progress on the demand side management in smart grid and optimization approaches. International Journal of Energy Research. 2021. № 45.1. P. 36-64.

Smart grids worldwide. Digital & Trends. Statista. URL: https://www.statista.com/study/111848/smart-grids-worldwide/ (дата звернення: 02.02.2023).

United States Department of Energy. Storage Innovations 2030. URL: https://www.energy.gov/oe/storage-innovations-2030 (дата звернення: 03.02.2023).

McLean A., Bulkeley H., Crang M. Negotiating the urban smart grid: Socio-technical experimentation in the city of Austin. Urban Studies. 2016. № 53.15. P. 3246-3263.

Butt O., Zulqarnain M., Butt T. Recent advancement in smart grid technology: Future prospects in the electrical power network. Ain Shams Engineering Journal. 2021. № 12.1. P. 687-695.

Mierlo Van J. Beyond the state of the art of electric vehicles: A fact-based paper of the current and prospective electric vehicle technologies. World Electric Vehicle Journal. 2021. № 12.1. URL: https://www.mdpi.com/2032-6653/12/1/20 (дата звернення: 03.02.2023).

Rohrig K. Powering the 21st century by wind energy – Options, facts, figures. Applied Physics Reviews. 2019. № 6.3. URL: https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/74784709/1-libre.pdf?1637157412=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3DPowering_the_21st_century_by_wind_energy (дата звернення: 03.02.2023).

Биконя О. С. Формування інтелектуальної енергосистеми України. Економіка і прогнозування. 2014. № 1. С. 87-96.

Nardelli P. Models for the modern power grid. The European Physical Journal Special Topics. 2014. № 223. P. 2423-2437.

Gomis-Bellmunt O. Steady-state impedance mapping in grids with power electronics: What is grid strength in modern power systems? International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2022. № 136. P. 107635:1-107635:10.

Tuballa M., Abundo M. A review of the development of Smart Grid technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. № 59. P. 710-725.

Khalilpour K., Vassallo A. Community energy networks with storage: modeling frameworks for distributed generation. Singapore: Springer, 2016. 191 p.

Sachan S., Deb S., Singh S. Different charging infrastructures along with smart charging strategies for electric vehicles. Sustainable Cities and Society. 2020. № 60. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2210670720302250?via%3Dihub (дата звернення: 03.02.2023).




DOI: https://doi.org/10.37332/2309-1533.2023.1.19

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License

Інноваційна економіка 2006 – 2024