Аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства
Modern challenges in the energy sector, particularly rising energy costs and declining reliability of electricity supply, are promoting the adoption of polygeneration microgrids. These systems integrate various energy sources, including photovoltaic modules, battery energy storage system, and backup...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/893 |
| 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-893 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
System Research in Energy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-05-13T11:16:12Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
полігенерація мікромережа самозабезпечення самоспоживання система зберігання енергії відновлювані джерела енергії керування попитом. |
| spellingShingle |
полігенерація мікромережа самозабезпечення самоспоживання система зберігання енергії відновлювані джерела енергії керування попитом. Holovko, Oleksandr Kovtun, Svitlana Myhailov, Vasyl Аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства |
| topic_facet |
polygeneration microgrid self-sufficiency self-consumption battery energy storage system renewable energy sources demand-side management. полігенерація мікромережа самозабезпечення самоспоживання система зберігання енергії відновлювані джерела енергії керування попитом. |
| format |
Article |
| author |
Holovko, Oleksandr Kovtun, Svitlana Myhailov, Vasyl |
| author_facet |
Holovko, Oleksandr Kovtun, Svitlana Myhailov, Vasyl |
| author_sort |
Holovko, Oleksandr |
| title |
Аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства |
| title_short |
Аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства |
| title_full |
Аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства |
| title_fullStr |
Аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства |
| title_full_unstemmed |
Аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства |
| title_sort |
аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства |
| title_alt |
ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF POLYGENERATION IN A PRIVATE HOUSEHOLD MICROGRID |
| description |
Modern challenges in the energy sector, particularly rising energy costs and declining reliability of electricity supply, are promoting the adoption of polygeneration microgrids. These systems integrate various energy sources, including photovoltaic modules, battery energy storage system, and backup diesel generators, providing energy autonomy and reducing dependence on utility grid. For Ukraine, which faces regular power outages due to damage to energy infrastructure, studying the efficiency of such microgrids is particularly relevant. The aim of this study is to analyse the efficiency of a private household microgrid equipped with 5 kW photovoltaic modules and a 10 kWh battery energy storage system. The focus is placed on analyzing self-consumption and self-sufficiency ratios. The analysis was conducted using daily, monthly, and annual data, taking into account seasonal variations in generation and consumption. The calculations showed a self-consumption ratio of 0.9997, indicating that the system is configured to effectively utilize locally generated energy. The annual self-sufficiency ratio reached 0.6262, covering 62.6 % of annual consumption. Seasonal data analysis demonstrated that self-sufficiency peaks during summer months due to high solar activity, while dependence on the utility grid increases in winter months. To improve self-sufficiency in winter, integrating alternative renewable energy sources to offset seasonal variations in solar activity is recommended. The results highlight the importance of implementing photovoltaic generation forecasting systems, demand-side management, and optimizing battery energy storage system operations to enhance microgrid efficiency. This study demonstrates the prospects of developing polygeneration systems in private households, particularly in the face of modern energy challenges. |
| publisher |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://systemre.org/index.php/journal/article/view/893 |
| work_keys_str_mv |
AT holovkooleksandr analysisoftheefficiencyofpolygenerationinaprivatehouseholdmicrogrid AT kovtunsvitlana analysisoftheefficiencyofpolygenerationinaprivatehouseholdmicrogrid AT myhailovvasyl analysisoftheefficiencyofpolygenerationinaprivatehouseholdmicrogrid AT holovkooleksandr analízefektivnostípolígeneracíívmíkromerežínaprikladíprivatnogodomogospodarstva AT kovtunsvitlana analízefektivnostípolígeneracíívmíkromerežínaprikladíprivatnogodomogospodarstva AT myhailovvasyl analízefektivnostípolígeneracíívmíkromerežínaprikladíprivatnogodomogospodarstva |
| first_indexed |
2025-09-24T17:34:10Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:34:10Z |
| _version_ |
1850410292451737600 |
| spelling |
oai:www.systemre.org:article-8932025-05-13T11:16:12Z ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF POLYGENERATION IN A PRIVATE HOUSEHOLD MICROGRID Аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства Holovko, Oleksandr Kovtun, Svitlana Myhailov, Vasyl polygeneration, microgrid, self-sufficiency, self-consumption, battery energy storage system, renewable energy sources, demand-side management. полігенерація, мікромережа, самозабезпечення, самоспоживання, система зберігання енергії, відновлювані джерела енергії, керування попитом. Modern challenges in the energy sector, particularly rising energy costs and declining reliability of electricity supply, are promoting the adoption of polygeneration microgrids. These systems integrate various energy sources, including photovoltaic modules, battery energy storage system, and backup diesel generators, providing energy autonomy and reducing dependence on utility grid. For Ukraine, which faces regular power outages due to damage to energy infrastructure, studying the efficiency of such microgrids is particularly relevant. The aim of this study is to analyse the efficiency of a private household microgrid equipped with 5 kW photovoltaic modules and a 10 kWh battery energy storage system. The focus is placed on analyzing self-consumption and self-sufficiency ratios. The analysis was conducted using daily, monthly, and annual data, taking into account seasonal variations in generation and consumption. The calculations showed a self-consumption ratio of 0.9997, indicating that the system is configured to effectively utilize locally generated energy. The annual self-sufficiency ratio reached 0.6262, covering 62.6 % of annual consumption. Seasonal data analysis demonstrated that self-sufficiency peaks during summer months due to high solar activity, while dependence on the utility grid increases in winter months. To improve self-sufficiency in winter, integrating alternative renewable energy sources to offset seasonal variations in solar activity is recommended. The results highlight the importance of implementing photovoltaic generation forecasting systems, demand-side management, and optimizing battery energy storage system operations to enhance microgrid efficiency. This study demonstrates the prospects of developing polygeneration systems in private households, particularly in the face of modern energy challenges. Сучасні виклики в енергетичному секторі, зокрема зростання вартості енергії та зниження надійності електропостачання, стимулюють впровадження полігенераційних мікромереж. Такі системи інтегрують різні джерела енергії, зокрема фотоелектричні модулі, системи зберігання енергії та резервні дизель-генератори, що забезпечує енергетичну автономність і зменшує залежність від централізованих мереж. Для України, яка стикається з регулярними перебоями електропостачання через пошкодження енергетичної інфраструктури, дослідження ефективності таких мікромереж є особливо актуальним. Метою роботи є оцінка ефективності мікромережі приватного домогосподарства, обладнаного фотоелектричними модулями потужністю 5 кВт і акумуляторною системою зберігання енергії ємністю 10 кВт·год. Основна увага приділена аналізу коефіцієнтів самоспоживання та самозабезпечення. Аналіз виконано на основі щоденних, місячних і річних даних з урахуванням сезонних змін генерації та споживання. Розрахунки показали, що коефіцієнт самоспоживання становить 0.9997. Система налаштована таким чином, щоб ефективно використовувати локально згенеровану енергію. Річний коефіцієнт самозабезпечення досягнув значення 0,6262, покриваючи 62,6 % річного споживання. Аналіз сезонних даних продемонстрував, що в літні місяці самозабезпечення досягає максимальних значень завдяки високому рівню сонячної активності, тоді як у зимовий період залежність від централізованої мережі зростає. Отримані результати підкреслюють важливість впровадження систем прогнозування генерації фотоелектричних модулів, керування попитом та оптимізації роботи системи зберігання енергії для підвищення ефективності мікромереж. Це дослідження демонструє перспективність розвитку полігенераційних систем у приватних домогосподарствах, особливо в умовах сучасних енергетичних викликів. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025-05-07 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/893 10.15407/srenergy2025.02.004 System Research in Energy; No. 2 (82) (2025): System Research in Energy; 4-12 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (82) (2025): Системні дослідження в енергетиці; 4-12 2786-7102 2786-7633 en https://systemre.org/index.php/journal/article/view/893/798 |