Граничні можливості централізованого теплопостачання щодо використання електроенергії відновлюваних джерел
The article presents the results of a study on the use of electricity from solar and wind power plants by the centralized heat supply of Ukraine for its direct conversion into heat using electric heat generators (electric boilers and heat pumps). The marginal possibilities of the centralized heat su...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/884 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | System Research in Energy |
Institution
System Research in Energy| id |
oai:www.systemre.org:article-884 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
System Research in Energy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-03-07T08:12:33Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
сонячні електростанції вітрові електростанції централізоване теплопостачання електричні теплогенератори електроенергія теплова енергія тепловий акумулятор. |
| spellingShingle |
сонячні електростанції вітрові електростанції централізоване теплопостачання електричні теплогенератори електроенергія теплова енергія тепловий акумулятор. Derii, Volodymyr Граничні можливості централізованого теплопостачання щодо використання електроенергії відновлюваних джерел |
| topic_facet |
solar power plants wind power plants centralized heat supply electrothermal generators electricity. сонячні електростанції вітрові електростанції централізоване теплопостачання електричні теплогенератори електроенергія теплова енергія тепловий акумулятор. |
| format |
Article |
| author |
Derii, Volodymyr |
| author_facet |
Derii, Volodymyr |
| author_sort |
Derii, Volodymyr |
| title |
Граничні можливості централізованого теплопостачання щодо використання електроенергії відновлюваних джерел |
| title_short |
Граничні можливості централізованого теплопостачання щодо використання електроенергії відновлюваних джерел |
| title_full |
Граничні можливості централізованого теплопостачання щодо використання електроенергії відновлюваних джерел |
| title_fullStr |
Граничні можливості централізованого теплопостачання щодо використання електроенергії відновлюваних джерел |
| title_full_unstemmed |
Граничні можливості централізованого теплопостачання щодо використання електроенергії відновлюваних джерел |
| title_sort |
граничні можливості централізованого теплопостачання щодо використання електроенергії відновлюваних джерел |
| title_alt |
MARGINAL POSSIBILITIES OF CENTRALIZED HEAT SUPPLY REGARDING THE USE OF ELECTRICITY FROM RENEWABLE SOURCES |
| description |
The article presents the results of a study on the use of electricity from solar and wind power plants by the centralized heat supply of Ukraine for its direct conversion into heat using electric heat generators (electric boilers and heat pumps). The marginal possibilities of the centralized heat supply of Ukraine regarding the use of this heat energy, which is the purpose of this work, have been assessed. To carry out the analysis, a calculation model was created, limitations were set, and methodical approaches were developed to determine the necessary initial data. Research was conducted for heating and non-heating periods. In the non-heating period, four different options for using electricity from solar and wind power plants for its conversion into heat were simulated. The results of the calculations showed that as of 2021, during the heating period, the demand for thermal energy significantly exceeds the possibilities of its production by electric heat generators that consume electricity from solar and wind power plants. The limit value is the total capacity of solar and wind power plants of 18.514 MW. In the non-heating period, all the electricity produced by solar and wind power plants cannot be fully consumed by electric heat generators of centralized heat supply due to the fact that there will be a surplus of heat energy of 1736.4 thousand MWh. 21.7 million m3 of water will be needed to accumulate this amount of thermal energy with seasonal thermal accumulators. With an average volume of a seasonal heat accumulator of 60,000 m3, you will need about 360 of them. In the conditions of the dense construction of urban settlements, it is unlikely to build such a number of seasonal thermal accumulators. The most likely option is the partial use of electricity from solar and wind power plants by electric heat generators of centralized heating, electrolyzers for hydrogen production and product cooling systems. At the same time, heating boilers on fossil fuel will work together with electric heat generators, which will ensure the reliability of heat supply. |
| publisher |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://systemre.org/index.php/journal/article/view/884 |
| work_keys_str_mv |
AT deriivolodymyr marginalpossibilitiesofcentralizedheatsupplyregardingtheuseofelectricityfromrenewablesources AT deriivolodymyr graničnímožlivostícentralízovanogoteplopostačannâŝodovikoristannâelektroenergíívídnovlûvanihdžerel |
| first_indexed |
2025-09-24T17:34:10Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:34:10Z |
| _version_ |
1850410291628605440 |
| spelling |
oai:www.systemre.org:article-8842025-03-07T08:12:33Z MARGINAL POSSIBILITIES OF CENTRALIZED HEAT SUPPLY REGARDING THE USE OF ELECTRICITY FROM RENEWABLE SOURCES Граничні можливості централізованого теплопостачання щодо використання електроенергії відновлюваних джерел Derii, Volodymyr solar power plants, wind power plants, centralized heat supply, electrothermal generators, electricity. сонячні електростанції, вітрові електростанції, централізоване теплопостачання, електричні теплогенератори, електроенергія, теплова енергія, тепловий акумулятор. The article presents the results of a study on the use of electricity from solar and wind power plants by the centralized heat supply of Ukraine for its direct conversion into heat using electric heat generators (electric boilers and heat pumps). The marginal possibilities of the centralized heat supply of Ukraine regarding the use of this heat energy, which is the purpose of this work, have been assessed. To carry out the analysis, a calculation model was created, limitations were set, and methodical approaches were developed to determine the necessary initial data. Research was conducted for heating and non-heating periods. In the non-heating period, four different options for using electricity from solar and wind power plants for its conversion into heat were simulated. The results of the calculations showed that as of 2021, during the heating period, the demand for thermal energy significantly exceeds the possibilities of its production by electric heat generators that consume electricity from solar and wind power plants. The limit value is the total capacity of solar and wind power plants of 18.514 MW. In the non-heating period, all the electricity produced by solar and wind power plants cannot be fully consumed by electric heat generators of centralized heat supply due to the fact that there will be a surplus of heat energy of 1736.4 thousand MWh. 21.7 million m3 of water will be needed to accumulate this amount of thermal energy with seasonal thermal accumulators. With an average volume of a seasonal heat accumulator of 60,000 m3, you will need about 360 of them. In the conditions of the dense construction of urban settlements, it is unlikely to build such a number of seasonal thermal accumulators. The most likely option is the partial use of electricity from solar and wind power plants by electric heat generators of centralized heating, electrolyzers for hydrogen production and product cooling systems. At the same time, heating boilers on fossil fuel will work together with electric heat generators, which will ensure the reliability of heat supply. У статті наведено результати дослідження щодо використання у централізованому теплопостачанні України електроенергії від сонячних та вітрових електростанцій для прямого її перетворення на теплову енергію за допомогою електричних теплогенераторів (електричних котлів та теплових насосів). Оцінено граничні можливості централізованого теплопостачання України щодо використання цієї теплової енергії, що і є метою даної роботи. Для проведення аналізу створена розрахункова модель, встановлені обмеження та розроблені методичні підходи щодо визначення необхідних вихідних даних. Дослідження проводилися для опалювального та неопалювального періодів. В неопалювальний період моделювалися чотири різні варіанти використання електроенергії від сонячних та вітрових електростанцій для перетворення її на теплову. Результати розрахунків показали, що станом на 2021 р. в опалювальний період потреби в тепловій енергії значно перевищують можливості її виробництва електричними теплогенераторами, які споживають електроенергію від сонячних та вітрових електростанцій. Граничним значенням є сумарна потужність сонячних та вітрових електростанцій близько 18500 МВт. В неопалювальний період вся електроенергія, вироблена сонячними та вітровими електростанціями, не може бути повністю спожита електричними теплогенераторами централізованого теплопостачання, оскільки виникне надлишок теплової енергії 1736,4 тис. МВт·год. Для акумуляції такого обсягу теплової енергії сезонними теплоємнісними акумуляторами знадобиться 21,7 млн м3 води. За середнього об’єму сезонного акумулятора 60000 м3 їх знадобиться близько 360 штук. В умовах щільної забудови міських поселень побудувати таку кількість сезонних теплових акумуляторів малоймовірно. Найімовірнішим варіантом є часткове використання електроенергії від сонячних та вітрових електростанцій електричними теплогенераторами централізованого теплопостачання, електролізерами для виробництва водню та системами охолодження продуктів. При цьому разом з електричними теплогенераторами працюватимуть опалювальні котли на викопному паливі, що забезпечить надійність теплопостачання. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025-02-27 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/884 10.15407/srenergy2025.01.029 System Research in Energy; No. 1 (81) (2025): System Research in Energy; 29-39 Системні дослідження в енергетиці; № 1 (81) (2025): Системні дослідження в енергетиці; 29-39 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/884/792 |