Перспективи та проблеми розвиту об’єднаної енергосистеми України в умовах її приєднання до енергосистеми Євросоюзу і гіпертрофованого використання у її складі вітрових та сонячних електростанцій
We investigated the key problems of the operation of wind farms within the Ukrainian Integrated Power System (IPS): determination of the type and capacity of regulators capable of ensuring frequency stability in the power system with large wind farms; determination of the competitiveness of wind fa...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/730 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
Institution
System Research in Energy| id |
oai:www.systemre.org:article-730 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
System Research in Energy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-07-06T22:27:24Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
вітрова електростанція сонячна електростанція об’єднана енергосистема математична модель середньозважена собівартість енергоринок конкуренція. |
| spellingShingle |
вітрова електростанція сонячна електростанція об’єднана енергосистема математична модель середньозважена собівартість енергоринок конкуренція. Kulyk М.M. Nechaieva T.P. Zgurovets O.V. Перспективи та проблеми розвиту об’єднаної енергосистеми України в умовах її приєднання до енергосистеми Євросоюзу і гіпертрофованого використання у її складі вітрових та сонячних електростанцій |
| topic_facet |
wind power plant solar power plant combined energy system mathematical model weighted average cost energy market competition. вітрова електростанція сонячна електростанція об’єднана енергосистема математична модель середньозважена собівартість енергоринок конкуренція. |
| format |
Article |
| author |
Kulyk М.M. Nechaieva T.P. Zgurovets O.V. |
| author_facet |
Kulyk М.M. Nechaieva T.P. Zgurovets O.V. |
| author_sort |
Kulyk М.M. |
| title |
Перспективи та проблеми розвиту об’єднаної енергосистеми України в умовах її приєднання до енергосистеми Євросоюзу і гіпертрофованого використання у її складі вітрових та сонячних електростанцій |
| title_short |
Перспективи та проблеми розвиту об’єднаної енергосистеми України в умовах її приєднання до енергосистеми Євросоюзу і гіпертрофованого використання у її складі вітрових та сонячних електростанцій |
| title_full |
Перспективи та проблеми розвиту об’єднаної енергосистеми України в умовах її приєднання до енергосистеми Євросоюзу і гіпертрофованого використання у її складі вітрових та сонячних електростанцій |
| title_fullStr |
Перспективи та проблеми розвиту об’єднаної енергосистеми України в умовах її приєднання до енергосистеми Євросоюзу і гіпертрофованого використання у її складі вітрових та сонячних електростанцій |
| title_full_unstemmed |
Перспективи та проблеми розвиту об’єднаної енергосистеми України в умовах її приєднання до енергосистеми Євросоюзу і гіпертрофованого використання у її складі вітрових та сонячних електростанцій |
| title_sort |
перспективи та проблеми розвиту об’єднаної енергосистеми україни в умовах її приєднання до енергосистеми євросоюзу і гіпертрофованого використання у її складі вітрових та сонячних електростанцій |
| title_alt |
Prospects and problems of development of Integrated Power System of Ukraine in the conditions of its connection to the power system of the European Union and hypertrophied use in its composition of wind and solar power plants |
| description |
We investigated the key problems of the operation of wind farms within the Ukrainian Integrated Power System (IPS): determination of the type and capacity of regulators capable of ensuring frequency stability in the power system with large wind farms; determination of the competitiveness of wind farms in the electricity market operating in power systems with the provision of frequency requirements. We studied possibilities of technological base and presence of economic basis for the hypertrophied development of wind farms and solar power plants in the Ukrainian IPS, which is taking place now.Using the author's problem-oriented computer software, the processes of frequency and power regulation in the IPS of Ukraine with large wind farms were studied and it was found that their reliable operation is possible due to the use of powerful batteries. Based on this fact, with the use of a progressive methodology for determining the weighted average cost of electricity production during the life cycle based on market relations, it was established that none of the configuration options for the complexes in the wind farm - the regulator - the backup station can compete economically with traditional technologies even with high payment for greenhouse gas emissions.Using the results obtained, an analysis of the law "On alternative energy sources" (hereinafter - the law on "green" tariff) in the conditions of the IPS of Ukraine regarding wind and solar power plants was conducted. This law was not economically and environmentally sound as early as at the moment of its adoption (2003) and, at the same time, created large preferences for owners of wind and solar power plants (extremely high tariffs for their power plants; charging costs for regulating capacities to the account of the consumer, the principle of "take or pay" in relations between owners of wind and solar power plants and the electricity market; obligations of the energy system to give permissions for connection of wind and solar power plants without limitations, etc.). As a consequence, as of the end of October 2019, the total capacity of functioning and declared to be commissioned WPPs and SPPs was about 12.55 GW, and according to existing forecasts by the end of this year this indicator will increase to 18 GW. IPS of Ukraine will not be able to accept such capacity of WPPs and SPPs (sources with zero guaranteed capacity) (the autumn maximum in the specified period was 21.3 GW).To analyze the effect of the law on the “green” tariff for the future state of Ukrainian energy system and the electricity market, the total costs were calculated, which the consumer will have to compensate in the situation when 7.75 GW of WPSs and 4.8 GW of SPPs work in the power system (volumes, stated as of the end of October 2019). At the same time, consumer expenditures will annually amount to 3.565 billion US dollars for the received 18.166 billion kWh of electricity. An alternative is calculated when the same amount of electricity is produced at coal-fired power plants. To do this, only 3.45 GW of their capacities is needed, and the total consumer expenses will amount to 286 million US dollars, that is 12.47 times less than in the case with the use of wind farms and solar power plants. It is shown that in the current state of all the profits that the electricity market in Ukraine receives, it will not be enough for settlements with the owners of wind farms and solar power plants.Therefore, it is urgent to adopt a law that repeals all the preferences for the construction and operation of wind farms and solar power plants in the Ukrainian energy system. Otherwise, the energy market in Ukraine will go bankrupt, and the country's economy will default.
|
| publisher |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://systemre.org/index.php/journal/article/view/730 |
| work_keys_str_mv |
AT kulykmm prospectsandproblemsofdevelopmentofintegratedpowersystemofukraineintheconditionsofitsconnectiontothepowersystemoftheeuropeanunionandhypertrophieduseinitscompositionofwindandsolarpowerplants AT nechaievatp prospectsandproblemsofdevelopmentofintegratedpowersystemofukraineintheconditionsofitsconnectiontothepowersystemoftheeuropeanunionandhypertrophieduseinitscompositionofwindandsolarpowerplants AT zgurovetsov prospectsandproblemsofdevelopmentofintegratedpowersystemofukraineintheconditionsofitsconnectiontothepowersystemoftheeuropeanunionandhypertrophieduseinitscompositionofwindandsolarpowerplants AT kulykmm perspektivitaproblemirozvituobêdnanoíenergosistemiukraínivumovahíípriêdnannâdoenergosistemiêvrosoûzuígípertrofovanogovikoristannâuíískladívítrovihtasonâčnihelektrostancíj AT nechaievatp perspektivitaproblemirozvituobêdnanoíenergosistemiukraínivumovahíípriêdnannâdoenergosistemiêvrosoûzuígípertrofovanogovikoristannâuíískladívítrovihtasonâčnihelektrostancíj AT zgurovetsov perspektivitaproblemirozvituobêdnanoíenergosistemiukraínivumovahíípriêdnannâdoenergosistemiêvrosoûzuígípertrofovanogovikoristannâuíískladívítrovihtasonâčnihelektrostancíj |
| first_indexed |
2025-09-24T17:33:54Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:33:54Z |
| _version_ |
1844167557133631488 |
| spelling |
oai:www.systemre.org:article-7302023-07-06T22:27:24Z Prospects and problems of development of Integrated Power System of Ukraine in the conditions of its connection to the power system of the European Union and hypertrophied use in its composition of wind and solar power plants Перспективи та проблеми розвиту об’єднаної енергосистеми України в умовах її приєднання до енергосистеми Євросоюзу і гіпертрофованого використання у її складі вітрових та сонячних електростанцій Kulyk М.M. Nechaieva T.P. Zgurovets O.V. wind power plant, solar power plant, combined energy system, mathematical model, weighted average cost, energy market, competition. вітрова електростанція, сонячна електростанція, об’єднана енергосистема, математична модель, середньозважена собівартість, енергоринок, конкуренція. We investigated the key problems of the operation of wind farms within the Ukrainian Integrated Power System (IPS): determination of the type and capacity of regulators capable of ensuring frequency stability in the power system with large wind farms; determination of the competitiveness of wind farms in the electricity market operating in power systems with the provision of frequency requirements. We studied possibilities of technological base and presence of economic basis for the hypertrophied development of wind farms and solar power plants in the Ukrainian IPS, which is taking place now.Using the author's problem-oriented computer software, the processes of frequency and power regulation in the IPS of Ukraine with large wind farms were studied and it was found that their reliable operation is possible due to the use of powerful batteries. Based on this fact, with the use of a progressive methodology for determining the weighted average cost of electricity production during the life cycle based on market relations, it was established that none of the configuration options for the complexes in the wind farm - the regulator - the backup station can compete economically with traditional technologies even with high payment for greenhouse gas emissions.Using the results obtained, an analysis of the law "On alternative energy sources" (hereinafter - the law on "green" tariff) in the conditions of the IPS of Ukraine regarding wind and solar power plants was conducted. This law was not economically and environmentally sound as early as at the moment of its adoption (2003) and, at the same time, created large preferences for owners of wind and solar power plants (extremely high tariffs for their power plants; charging costs for regulating capacities to the account of the consumer, the principle of "take or pay" in relations between owners of wind and solar power plants and the electricity market; obligations of the energy system to give permissions for connection of wind and solar power plants without limitations, etc.). As a consequence, as of the end of October 2019, the total capacity of functioning and declared to be commissioned WPPs and SPPs was about 12.55 GW, and according to existing forecasts by the end of this year this indicator will increase to 18 GW. IPS of Ukraine will not be able to accept such capacity of WPPs and SPPs (sources with zero guaranteed capacity) (the autumn maximum in the specified period was 21.3 GW).To analyze the effect of the law on the “green” tariff for the future state of Ukrainian energy system and the electricity market, the total costs were calculated, which the consumer will have to compensate in the situation when 7.75 GW of WPSs and 4.8 GW of SPPs work in the power system (volumes, stated as of the end of October 2019). At the same time, consumer expenditures will annually amount to 3.565 billion US dollars for the received 18.166 billion kWh of electricity. An alternative is calculated when the same amount of electricity is produced at coal-fired power plants. To do this, only 3.45 GW of their capacities is needed, and the total consumer expenses will amount to 286 million US dollars, that is 12.47 times less than in the case with the use of wind farms and solar power plants. It is shown that in the current state of all the profits that the electricity market in Ukraine receives, it will not be enough for settlements with the owners of wind farms and solar power plants.Therefore, it is urgent to adopt a law that repeals all the preferences for the construction and operation of wind farms and solar power plants in the Ukrainian energy system. Otherwise, the energy market in Ukraine will go bankrupt, and the country's economy will default. Досліджено ключові проблеми функціонування ВЕС у складі ОЕС України: визначення типу і потужності регуляторів, що здатні забезпечити стабільність частоти в енергосистемі з великими ВЕС; визначення конкурентоздатності ВЕС на ринку електроенергії, що працюють в енергосистемах із забезпеченням нормативних вимог за частотою. Досліджено стан технологічної бази та наявність економічного підґрунтя для гіпертрофованого розвитку ВЕС та СЕС у складі ОЕС України, який має місце у поточному часі.З використанням авторського проблемно-орієнтованого комп’ютерного комплексу були досліджені процеси регулювання частоти і потужності в ОЕС України з великими ВЕС і встановлено на основі серії розрахунків, що забезпечити надійне їх функціонування можливо лише завдяки використанню потужних акумуляторних батарей. На основі цього факту із залученням прогресивної методики визначення середньозваженої собівартості виробництва електроенергії протягом життєвого циклу на основі ринкових відносин встановлено, що жоден із варіантів конфігурування комплексів у складі ВЕС – регулятор – резервна станція не може конкурувати в економічному плані із традиційними технологіями навіть при високій платі за викиди парникових газів.З використанням отриманих результатів проведений аналіз дії закону «Про альтернативні джерела енергії» (далі – закон про «зелений» тариф) в умовах ОЕС України стосовно вітрових та сонячних електростанцій. Цей закон не був економічно і екологічно обґрунтованим ще в момент його ухвалення (2003 р.) і, разом з тим, надавав дуже великі преференції власникам ВЕС та СЕС (надзвичайно високі тарифи на їх електроенергію; віднесення витрат на регулюючі потужності на рахунок споживача; принцип «бери або плати» у відносинах власників ВЕС і СЕС із ринком електроенергії; зобов’язання енергосистеми давати дозволи на підключення ВЕС та СЕС без обмежень і ін.). Наслідком цього є те, що станом на кінець жовтня 2019 р. загальна потужність функціонуючих та заявлених до введення ВЕС та СЕС склала біля 12,55 ГВт, а за існуючими прогнозами до кінця цього року зазначений показник зросте до 18 ГВт. Такої потужності ВЕС та СЕС (джерела з нульовою гарантованою потужністю) ОЕС України прийняти не зможе (осінній максимум у зазначений термін становив 21,3 ГВт).Для аналізу дії закону про «зелений» тариф на майбутній стан ОЕС України та ринку електроенергії проведено розрахунки сумарних витрат, які змушений буде компенсувати споживач у ситуації, коли в енергосистемі будуть працювати 7,75 ГВт вітрових електростанцій та 4,8 ГВт – сонячних (обсяги, заявлені станом на кінець жовтня 2019 р.). При цьому витрати споживача щорічно будуть становити 3,565 млрд дол. США за отримані 18,166 млрд кВт*год. електроенергії. Розраховано альтернативний варіант, коли такий же обсяг електроенергії виробляється на вугільних електростанціях. Для цього потрібно лише 3,45 ГВт їх потужностей, а загальні витрати споживача складуть 286 млн дол. США, тобто у 12,47 разу є меншими, ніж у варіанті з використанням ВЕС та СЕС. Показано, що у поточному стані усього прибутку, який отримує ринок електроенергії в Україні, буде замало для розрахунків із власниками ВЕС та СЕС.Тому терміново необхідно прийняти закон, який анулює усі преференції будівництва і експлуатації ВЕС і СЕС в енергосистемі України. В іншому випадку енергоринок в Україні збанкрутує, а економіку країни чекає дефолт. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2019-12-27 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/730 10.15407/pge2019.04.004 System Research in Energy; No. 4 (59) (2019): The Problems of General Energy; 4-12 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (59) (2019): Проблеми загальної енергетики; 4-12 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/730/629 |