ІНФРАСТРУКТУРНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РОЗВИТКУ РОЗПОДІЛЕНОЇ ГЕНЕРАЦІЇ В КОНТЕКСТІ ПОСИЛЕННЯ КОНКУРЕНТНИХ ПЕРЕВАГ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ БЕЗПЕКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ ЕКОНОМІКИ

Анотація

Пуцентейло П.Р., Шевчук С.Д., Вербіцька І.І.  ІНФРАСТРУКТУРНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РОЗВИТКУ РОЗПОДІЛЕНОЇ ГЕНЕРАЦІЇ В КОНТЕКСТІ ПОСИЛЕННЯ КОНКУРЕНТНИХ ПЕРЕВАГ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ БЕЗПЕКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ ЕКОНОМІКИ

Мета. Обгрунтування ролі розподіленої генерації у зміцненні енергетичної безпеки національної економіки, визначення ключових елементів її інфраструктурного забезпечення та формування підходів до подальшого розвитку розподіленої генерації в Україні на засадах конкурентних переваг.

Методика дослідження. Методологічною основою дослідження є діалектичний метод наукового пізнання та системний підхід. В процесі дослідження використано комплекс наукових методів, що забезпечують аналіз розвитку розподіленої генерації, зокрема аналізу і синтезу, аналітичний – при опрацюванні літературних та Internet-джерел; статистичний аналіз ‒ при оцінюванні динаміки розвитку розподіленої генерації на основі наведених даних, визначенні тенденцій та ключових напрямів у впровадженні розподіленої генерації та ВДЕ. Застосування трендового аналізу дало змогу ідентифікувати основні чинники впливу на розвиток розподіленої генерації в світі та ЄС. Графічний метод застосовано для візуалізації статистичних даних і трендів, що забезпечує більш наочне представлення динаміки розвитку ВДЕ та спрощує інтерпретацію отриманих результатів.

Результати дослідження. Досліджено сутність, структуру та особливості функціонування розподіленої генерації. Розглянуто роль відновлюваних джерел енергії у її розвитку та визначено основні технічні характеристики джерел розподіленої генерації. Проаналізовано теоретичні й прикладні аспекти розвитку розподіленої генерації в сучасних енергетичних системах та її роль у трансформації енергетичної інфраструктури й підвищенні стійкості енергосистем. Визначено ключові елементи інфраструктурного забезпечення функціонування систем розподіленої генерації та уточнено їх значення у зміцненні енергетичної безпеки національної економіки. Обґрунтовано необхідність інтеграції централізованих і децентралізованих джерел енергії в межах сучасної енергетичної системи. Запропоновано концептуальні підходи до формування інфраструктурної моделі розвитку розподіленої генерації, спрямованої на підвищення гнучкості, енергоефективності та надійності функціонування енергетичної системи.

Наукова новизна результатів дослідження. Розроблено концепцію гібридної архітектури енергетичної системи України, яка базується на багаторівневій інтеграції централізованої та розподіленої генерації. На відміну від існуючих централізованих моделей, запропонована концепція дає змогу забезпечити двосторонній енергетичний обмін між локальними та національними системами, підвищити стійкість енергетичної інфраструктури та оптимізувати енергетичні потоки. Удосконалено підходи до функціонування розподіленої генерації шляхом створення локальних енергетичних хабів, які інтегрують виробництво, накопичення та споживання енергії різних видів, включаючи відновлювані джерела. Це сприятиме формуванню масштабованої, гнучкої та стійкої енергетичної системи, здатної працювати в ринковому режимі та забезпечувати енергетичну безпеку національної економіки.

Практична значущість результатів дослідження. Результати дослідження мають важливе прикладне значення для розвитку енергетичної системи України. Запропонована концепція гібридної архітектури та локальних енергетичних хабів дає змогу підвищити стійкість енергетичної інфраструктури, забезпечити інтеграцію централізованої та розподіленої генерації, а також оптимізувати використання відновлюваних джерел енергії. Результати можуть бути використані при розробці енергетичної політики, плануванні інвестицій у розподілену генерацію та формуванні стійкої мультивекторної енергетичної системи.

Ключові слова: інфраструктурне забезпечення, конкурентні переваги, розподілена генерація, енергетична безпека, відновлювані джерела енергії, національна економіка, локальні енергетичні хаби, Smart Grid, централізована енергетична система, інтеграція, енергетична стійкість, енергетичні ресурси, повоєнне відновлення.

Putsenteilo P.R., Shevchuk S.D., Verbitska I.I. INFRASTRUCTURAL SUPPORT FOR THE DEVELOPMENT OF DISTRIBUTED GENERATION IN THE CONTEXT OF STRENGTHENING THE COMPETITIVE ADVANTAGES OF ENERGY SECURITY FOR THE NATIONAL ECONOMY

Purpose. The purpose of this article is to justify the role of distributed generation in strengthening the energy security of the national economy, to identify the key elements of its infrastructure, and to develop approaches for the further development of distributed generation in Ukraine based on competitive advantages.

Methodology of research. The methodological foundation of this study is the dialectical method of scientific inquiry and the systems approach. The research employs a range of scientific methods to analyze the development of distributed generation, including analysis and synthesis, as well as analytical methods – specifically, when reviewing literature and online sources; statistical analysis – when assessing the dynamics of distributed generation development based on the provided data, identifying trends and key directions in the implementation of distributed generation and renewable energy sources. The application of trend analysis made it possible to identify the main factors influencing the development of distributed generation globally and in the EU. Graphical methods were used to visualize statistical data and trends, providing a clearer representation of the dynamics of RES development and simplifying the interpretation of the results obtained.

Findings. The nature, structure, and operational characteristics of distributed generation have been examined. The role of renewable energy sources in its development has been considered, and the main technical characteristics of distributed generation sources have been identified. The theoretical and applied aspects of distributed generation development in modern energy systems and its role in transforming energy infrastructure and enhancing the resilience of power systems have been analyzed. The key elements of the infrastructure supporting the operation of distributed generation systems have been identified, and their significance in strengthening the energy security of the national economy has been clarified. The necessity of integrating centralized and decentralized energy sources within the modern energy system is substantiated. Conceptual approaches to forming an infrastructure model for the development of distributed generation, aimed at increasing the flexibility, energy efficiency, and reliability of the energy system’s operation, are proposed.

Originality. A concept for a hybrid architecture of Ukraine’s energy system has been developed, based on the multi-level integration of centralized and distributed generation. Unlike existing centralized models, the proposed concept enables two-way energy exchange between local and national systems, enhances the resilience of the energy infrastructure, and optimizes energy flows. Approaches to the operation of distributed generation have been improved through the creation of local energy hubs that integrate the production, storage, and consumption of various types of energy, including renewable sources. This will contribute to the development of a scalable, flexible, and resilient energy system capable of operating in a market-based environment and ensuring the energy security of the national economy.

Practical value. The findings of this study have important practical implications for the development of Ukraine’s energy system. The proposed concept of a hybrid architecture and local energy hubs makes it possible to enhance the resilience of the energy infrastructure, ensure the integration of centralized and distributed generation, and optimize the use of renewable energy sources. The results can be used in the development of energy policy, planning investments in distributed generation, and the formation of a resilient, multi-vector energy system.

Key words: infrastructure provision, competitive advantages, distributed generation, energy security, renewable energy sources, national economy, local energy hubs, Smart Grid, centralized energy system, integration, energy resilience, energy resources, post-war reconstruction.