Аналіз ефективності полігенерації в мікромережі на прикладі приватного домогосподарства

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...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2025
Main Authors: Holovko, Oleksandr, Kovtun, Svitlana, Myhailov, Vasyl
Format: Article
Language:English
Published: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025
Subjects:
полігенерація
мікромережа
самозабезпечення
самоспоживання
система зберігання енергії
відновлювані джерела енергії
керування попитом.
Online Access:https://systemre.org/index.php/journal/article/view/893
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-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

Similar Items