Substantiation of the economic efficiency of load control in power systems with the use of electric heat-generators as consumers-regulators
Based on the analysis of control systems of the diurnal electric-load diagrams in the Integrated Power System of Ukraine, we have drawn a conclusion on the necessity of creating new, more efficient means. We have considered the control systems based on electric heat-generators (electric boilers and...
Saved in:
| Date: | 2017 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/593 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | System Research in Energy |
| Download file: |  |
Institution
System Research in Energy| _version_ | 1871104117300002816 |
|---|---|
| author | Bilodid V.D. |
| author_facet | Bilodid V.D. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Bilodid V.D.",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Bilodid V.D. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:42Z |
| description | Based on the analysis of control systems of the diurnal electric-load diagrams in the Integrated Power System of Ukraine, we have drawn a conclusion on the necessity of creating new, more efficient means. We have considered the control systems based on electric heat-generators (electric boilers and heat pumps) as consumers-regulators. We describe some results of the estimation of the economic characteristics of new control systems. We have shown a very high economic efficiency of new systems, whose payback period (depending on the version of application) is from 0.3 to 6.3 yr.  This is much lower than the alternative variant of project of Kanev hydro-accumulating electric station with a payback about 25 yr. |
| doi_str_mv | 10.15407/pge2017.01.050 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:02:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
50
УДК 621.316 В.Д. БІЛОДІД, канд. техн. наук, ст. наук. співр.
Інститут загальної енергетики НАН України,
вул. Антоновича, 172, м. Київ, 03150, Україна
ОБҐРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ НАВАНТАЖЕННЯ
ЕНЕРГОСИСТЕМ З ВИКОРИСТАННЯМ ЕЛЕКТРИЧНИХ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРІВ
ЯК СПОЖИВАЧІВ-РЕГУЛЯТОРІВ
На основі аналізу систем регулювання добових графіків електричних навантажень в
Об’єднаній енергосистемі України зроблено висновок про необхідність створення нових
більш ефективних засобів. Розглянуті системи регулювання на основі електричних теп-
логенераторів (електрокотлів та теплонасосних установок) як споживачів-регуляторів.
Приведені результати оцінок щодо економічних характеристик нових систем регулюван-
ня. Показана надвисока економічна ефективність нових систем, терміни окупності яких
(у залежності від варіантів застосування) становлять від 0,3 року до 6,3 років, що значно
менше альтернативного варіанта Канівської ГАЕС з терміном окупності майже 25 років.
К л ю ч о в і с л о в а: енергетична система, електричний теплогенератор, споживач-регу-
лятор, тепловий насос, графік електричного навантаження.
Загальні положення
Значна нерівномірність споживання елек-
тричної енергії впродовж доби, днів тижня,
пори року викликає необхідність зміни
потужностей генераторів електроенергії в
Об’єднаній енергосистемі України (ОЕС
України), тобто виникає необхідність регу-
лювання добових графіків електричних
навантажень (ДГЕН), створюючи значні
труднощі реалізації цих процесів через від-
сутність достатньої кількості високоманевро-
вого генеруючого обладнання. Добова нерів-
номірність навантажень є значною і навіть у
вихідні дні перепади становлять 4–5 ГВт. У
зимові ж максимуми вони сягають 8–9 ГВт.
Регулювання навантажень в енергосисте-
мах здійснюється з використанням різних
типів обладнання: гідроелектростанції
(ГЕС), гідроакумулюючі електростанції
(ГАЕС), теплові електростанції (ТЕС) та
інші генеруючі об’єкти. У критичних випад-
ках регулювання здійснюють шляхом обме-
жень електроспоживання у години максиму-
мів. В ОЕС України левова частка в регулю-
ванні припадає на ТЕС, які не в повній мірі
пристосовані для цієї діяльності. Більшість
ТЕС України збудовані у 60–70 роках мину-
лого століття і вони проектувалися для
несення базових навантажень з незначними
можливостями регулювання. І тому на укра-
їнських ТЕС при регулюванні ДГЕН відбува-
ється значна перевитрата палива.
Регулятивні можливості ж ГЕС та ГАЕС
залежать від водності річок, яка теж не є ста-
більною. До того ж їх потужностей, на сьо-
годні, недостатньо. Високо-маневрові ТЕС з
газотурбінними установками в ОЕС України
практично відсутні. Таким чином, пошук
варіантів забезпечення регулювання ДГЕН з
використанням інших методів та засобів
© В.Д. БІЛОДІД, 2017
ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИРОБНИЦТВА
ТА ВИКОРИСТАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ РЕСУРСІВ
ISSN 1562-8965. The problems of general energy. 2017, 1(48): 50–59
doi: https://doi.org/10.15407/pge2017.01.050
51ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2017, issue 1 (48)
Обґрунтування економічної ефективності регулювання навантаженням енергосистем з використанням електричних
теплогенераторів як споживачів-регуляторів
окрім введення нових високоманеврових
потужностей, є актуальним і вкрай необхід-
ним.
Мета роботи. Виходячи з наведеного
вище, метою цієї статті є визначення еконо-
мічної ефективності, потенційних можливо-
стей та доцільності використання для регу-
лювання ДГЕН електричних теплогенерато-
рів (ЕТГ) на основі електрокотлів (ЕК) та
теплових насосів (ТН) як споживачів-регуля-
торів при застосуванні акумуляційної здатно-
сті теплових мереж систем централізованого
теплопостачання (СЦТ).
Коротка характеристика ОЕС України
За даним ДП НЕК «Укренерго» [1, 2]
загальна встановлена потужність електрич-
них станцій ОЕС України на кінець 2013 р.
була 54,2 ГВт, в тому числі ТЕС ГК –
27,6 ГВт, а на кінець 2015 року становила (без
енергогенеруючих об’єктів ВЕЗ «Крим»)
54,8 ГВт, в тому числі ТЕС ГК 27,8 ГВт (табл.
1). Разом з тим на окупованих територіях
Сходу залишилися такі великі ТЕС, як
Вуглегірська (3,6 ГВт), Зуєвська (1,245 ГВт),
Старобешевська (1,915 ГВт) та декілька ТЕЦ,
що зменшує встановлену потужність ТЕС на
6,8 ГВт. Тобто у 2014 та 2015 рр. потужність
ТЕС ГК становила 20,9 ГВт, а у 2015 р. –
21 ГВт, з яких 61,4% припадає на ТЕС, ТЕЦ,
блок-станції, 24,8% – на атомні електростан-
ції (АЕС), 11,1% – на ГЕС і ГАЕС, 2,7% – на
електростанції, що працюють з використан-
ням відновлюваних джерел енергії (ВДЕ), до
яких відносяться вітроелектростанції (ВЕС),
сонячні електростанції (СЕС), біопаливні
електростанції (БЕС).
З табл. 1 видно, що в Україні відбувається
стрімке нарощування потужностей на елек-
тростанціях з використанням ВДЕ та на
ГАЕС. При цьому збільшення потужностей
ВЕС та СЕС в ОЕС України збільшують
необхідний рівень регулювання ДГЕН,
оскільки вони виробляють електроенергію
нерівномірно та непрогнозовано. Економіч-
ність регулювання ДГЕН із застосуванням
ГАЕС, як це показано у роботі [3], є досить
проблематичною, оскільки термін окупності,
наприклад, Канівської ГАЕС, проект якої
активно просувається до реалізації, орієнтов-
но становить майже 25 років.
На сьогодні основні генеруючі потужності
ОЕС України зосереджені в [1]:
– п’яти енергогенеруючих компаніях –
ПАТ «ДТЕК Дніпроенерго», ПАТ
«Донбасенерго», ПАТ «Центренерго», ПАТ
«ДТЕК Західенерго», ПАТ «ДТЕК
Східенерго», які загалом експлуатують 14
ТЕС із блоками одиничною потужністю 150,
200, 300 і 800 МВт, та на трьох крупних ТЕЦ
(Харківська ТЕЦ-5, Київські ТЕЦ-5 і ТЕЦ-6)
з енергоблоками 100 (120) МВт та 250 (300)
МВт інших компаній. Загальне число енерго-
блоків на ТЕС і ТЕЦ становить 106 одиниць,
у тому числі потужністю: 100 (120) МВт – 4;
Таблиця 1 – Структура генеруючих потужностей ОЕС України, МВт [1, 2]
150 МВт – 6; 200 МВт – 42; 250 МВт – 5;
300 МВт – 42; 800 МВт – 7 одиниць.
– ДП «НАЕК «Енергоатом», на чотирьох
АЕС якого перебуває в експлуатації 15 енер-
гоблоків, з яких 13 – з реакторами ВВЕР-1000
потужністю по 1000 МВт і 2 – з реакторами
ВВЕР-440 потужністю 415 та 420 МВт. Крім
того, на балансі компанії знаходиться
Ташлицька ГАЕС, що наразі експлуатує два
гідроагрегати.
– ПАТ «Укргідроенерго», яке має у своєму
складі каскади ГЕС та ГАЕС на річках Дніпро
й Дністер із загальним числом гідроагрегатів
– 103 одиниці.
Вважається, що найбільш ефективним
засобом покриття змінних навантажень енер-
гетичної системи (ЕС) є ГЕС та ГАЕС, які
здатні швидко змінювати свою потужність.
За оцінками, для успішного регулювання
ДГЕН питома вага маневрових ГЕС та ГАЕС
в ЕС має становити близько 15% від макси-
мальних навантажень. Згідно з ДГЕН, наве-
деного на рис. 1 (за даними [4]), для ОЕС
України цей показник становить приблизно
3,0–3,5 ГВт. Разом з тим максимум наванта-
жень в ОЕС України за багаторічними дани-
ми спостерігається у січні–лютому і він ста-
новить від 33 до 35 ГВт. Тобто необхідною є
потужність ГЕС та ГАЕС приблизно в 5 ГВт.
Встановлена потужність українських ГЕС та
ГАЕС за станом на кінець 2015 р. (див. табл.
1) становила 6,202 ГВт і здавалося б є
достатньою. Однак реальний наявний діапа-
зон регулювання змінних навантажень з
використанням ГЕС та ГАЕС становить від
2,0 до 4,0 ГВт для різних періодів року.
52 ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2017, issue 1 (48)
В.Д. БІЛОДІД
Рис. 1. Добовий графік виробництва/споживання електроенергії в ОЕС України
за 25 жовтня 2015 року [4]
53ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2017, issue 1 (48)
Обґрунтування економічної ефективності регулювання навантаженням енергосистем з використанням електричних
теплогенераторів як споживачів-регуляторів
Обмеженість маневрових можливостей ГЕС у
певні періоди року пояснюється двома
основними факторами: необхідністю участі
ГЕС у регулюванні водного режиму водосхо-
вищ та зниженням регулюючих можливостей
ГЕС у періоди повеней та засух, коли водні
потоки рік обмежені.
Остання причина обмежень, в принципі,
може бути ігнорована, оскільки пропуск
паводкових вод може здійснюватися і без
вироблення електроенергії на ГЕС. Однак
такий режим є збитковим для ГЕС, при тако-
му режимі втрачається частина потенціалу
вироблення дешевої електроенергії.
З ДГЕН, що наведений на рис. 1, видно,
що у його регулюванні брали участь як ГЕС з
ГАЕС, потужність яких змінювалася впро-
довж доби від нуля до 2 ГВт, так і ТЕС гене-
руючих компаній (ТЕС ГК), потужність яких
змінювалася практично на 2,25 ГВт. Отже
сумарний діапазон регулювання становив у
цей день 4,25 ГВт.
У літній період ДГЕН мають абсолютні
мінімуми, а у осінньо-зимовий період
абсолютні максимуми. При цьому є різни-
ця між робочими та вихідними днями, яка
сягає 1–1,1 ГВт у літній час та 2–3 ГВт в
осінньо-зимовий період.
Виходячи із зробленого аналізу, є необхід-
ність створення нових ефективних систем
регулювання навантажень електроенергетич-
них систем.
Регулювання ДГЕН електричними
теплогенераторами
Ущільнення графіків електричних наван-
тажень, як це було показано у роботах [5, 6],
можна реалізувати з використанням елек-
тричних теплогенераторів (ЕТГ) різного
типу, у першу чергу це ЕК та ТН, які б діяли
як споживачі-регулятори, тобто споживали б
електроенергію в часи спадів електричних
навантажень в ЕС, переважно у нічний час (з
23-00 до 7-00). Отримана від ЕТГ теплота
може направлятися безпосередньо на спожи-
вання, або через СЦТ, яка може слугувати до
того ж ефективним акумулятором. На сьогод-
ні існуючими теплогенераторами в СЦТ є
АЕС, ТЕС, ТЕЦ, котельні на різних видах
палива. При використанні ЕТГ штатні тепло-
генератори вироблятимуть меншу кількість
теплоти на величину, отриману від ЕТГ, і тим
самим заощаджуватимуть паливо (в основно-
му природний газ). Водночас ЕТГ реалізову-
ватимуть важливу функцію – регулювання
електричного навантаження в ЕС.
Рис. 2. Питомі ціни вітчизняних та імпортних електрокотлів
Для визначення ефективності застосуван-
ня ЕТГ для регулювання ДГЕН визначимо
економічні характеристики систем. Перш за
все це собівартість отриманої від ТЕ продук-
ції (теплової енергії), капітальні затрати у їх
будівництво (інвестиції) та термін окупності.
Отримані показники порівняємо з показни-
ками Канівської ГАЕС.
При визначенні витрат на створення
системи ЕТГ на основі ЕК скористаємося
даними їх вартості, що приведена у роботах
[7–11]. На рис. 2 показані узагальнені питомі
ціни імпортних ЕК та ЕК, вироблених в
Україні в залежності від потужності. З рис. 2
видно, що ЕК фірми JASPI (Фінляндія), які
приведені для умов РФ, значно нижчі, ніж
імпортні ЕК приблизно такого ж типу при їх
реалізації в Україні. Вартість же ЕК від укра-
їнських виробників є ще меншою.
Питомі капіталовкладення в ЕК з роботи
[10] оцінювалися за даними шведської фірми
Zeta [11] з урахуванням того, що поставка ЕК
одиничною теплопродуктивністю 50 МВт
коштуватиме 900 тис. євро. У розрахунку
повних капвкладень в ЕК поряд з вартістю
поставки враховувалися теплотехнічне і елек-
тротехнічне оснащення, будівельно-монтаж-
ні, проектні і налагоджувальні роботи. При
цьому стала складова вартості ЕК, незалежно
від його потужності, приймалася в розмірі
30%. З урахуванням переказного коефіцієнта
євро в долари США у розмірі 1,35 визначені
повні і питомі капіталовкладення у ЕК, наве-
дені у табл. 2.
У результаті аналізу даних цих джерел
інформації щодо вартості ЕК різних фірм та
типів встановлено, що їх питома ціна при
потужностях від 0,5 до 20 МВт змінюється
мало і її можна прийняти в межах 20–
30 євро/кВт. Для малих ЕК з потужністю 5–
300 кВт ціна змінюється від 85 до
25 євро/кВт. Виходячи з цього аналізу, за
гіпотезою, що для систем регулювання елек-
тричних навантажень ЕС переважно викори-
стовуватимуться потужні ЕК (0,5 МВт і біль-
ше), для розрахунків прийнята питома вартість
ЕК в 25 євро/кВт. Прийнявши також, що ціна
самих ЕК становить 70% від сумарних капіта-
ловкладень (інвестицій) при створенні елек-
трокотелень (додаткові витрати на проектуван-
ня, вартість будівлі, допоміжного обладнання
та матеріалів, вартість трубопроводів, затрати
на будівельні та монтажні роботи), отримаємо
усереднену питому вартість електрокотелень,
яка буде рівною 35,7 (~36) євро/кВт.
У розрахунках щодо затрат у теплонасосні
станції (ТНС) використані дані щодо цін на
ТН з джерела [12]. Дані цього джерела ґрун-
туються на даних джерела [13], скориговані
на інфляцію долара США за час, що пройшов
від моменту виходу з друку зазначеної статті.
Ця інфляція за даними [14] становила за
період 2005–2016 рр. 27,6%, тобто коефіцієнт
збільшення цін становить 1,28. Інфляція євро
за цей же період становила лише 22,8%. На
рис. 3 наведені уточнені дані питомих цін ТН
з урахуванням коефіцієнта інфляції долара
США.
Витрати на пристрої контурів відбору
низькопотенційної теплоти визначаються
видом джерела теплоти та умовами його
використання. Наприклад, витрати на
облаштування систем для відбору теплоти
ґрунту на основі вертикальних теплообмін-
ників залежать від типу ґрунтів і становлять у
середньому 25–30 євро/м глибини зонда
(свердловини). При використанні водозабо-
рів різного типу витрати на їх створення
можуть дорівнювати від 100 до 300% від вар-
тості самих ТН в залежності від умов (глиби-
ни свердловин, дальності транспортування,
умов утилізації тощо). У подальших розра-
хунках для ТНС великої потужності ці витра-
ти прийняті на рівні ціни ТН. Тоді капітальні
54 ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2017, issue 1 (48)
В.Д. БІЛОДІД
Таблиця 2 – Капіталовкладення в ЕК для умов республіки Білорусь [10]
55ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2017, issue 1 (48)
Обґрунтування економічної ефективності регулювання навантаженням енергосистем з використанням електричних
теплогенераторів як споживачів-регуляторів
Т
аб
ли
ц
я
3
–
Т
ех
н
ік
о
-е
к
о
н
о
м
іч
н
і
ха
р
ак
те
р
и
ст
и
к
и
к
о
м
п
ле
к
сі
в
Е
Т
Г
дл
я
р
ег
ул
ю
ва
н
н
я
Д
Г
Е
Н
п
р
и
р
о
зр
ах
ун
к
ах
з
а
к
ур
со
м
Н
Б
У
*
З
а
к
ур
со
во
ю
в
ар
ті
ст
ю
є
вр
о
2
8,
93
г
р
н
/є
вр
о
(
за
с
та
н
о
м
н
а
01
.0
3.
20
17
).
**
З
а
п
о
ст
ан
о
во
ю
Н
К
Р
Е
К
П
У
к
р
аї
н
и
№
22
0
ві
д
26
.0
2.
20
15
.
витрати (інвестиції) в ТНС становитимуть 2
вартості ТН.
У табл. 3 наведені розрахункові техніко-еко-
номічні характеристики комплексу ЕТГ, при-
значеного для регулювання з розрахунковою
електричною потужністю в 100 МВт. При цьому
прийнято, що одинична потужність ТН (елек-
трична) буде на рівні 10 МВт. При такій елек-
тричній потужності і прийнятому у розрахунках
опалювальному коефіцієнті ТН 4,5 теплова
потужність ТН буде 45 МВт. З рис. 3 видно, що в
цьому випадку питома вартість такого ТН буде в
середньому дорівнювати 50,0 дол.США/кВт(т).
З табл. 3 випливає, що терміни окупності
ТНС за прийнятих умов є практично однако-
вими (для двох останніх варіантів) у порів-
нянні з ЕК. При цьому вони становлять 1,99–
2,19 років.
При визначенні капіталовкладень в об’єкти
в табл. 3 застосована курсова вартість
28,93 грн/євро (за діючою ставкою НБУ України
за станом на 01.03.2017 р.). Однак, така курсова
вартість не відображає реальну купівельну спро-
можність валюти. Реальна купівельна спромож-
ність визначається таким відомим показником,
як паритет купівельної спроможності (ПКС),
який має значення, наведені у табл. 4, і який
визначено за даними статистики України та збір-
ників МЕА за 2012–2016 рр. [20]).
З табл. 4 видно, що значення ПКС посту-
пово зростає, і це зростання становить 2,9%
на рік, тобто є відносно незначним. І оскіль-
56 ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2017, issue 1 (48)
В.Д. БІЛОДІД
Рис. 3. Питома вартість ТН з урахуванням інфляції долара США:
1 – ТН фірм LG, Mitsubishi, MHPUL, MHPUE, FUJITSU, McQUAY, YPVU, Carrier, General;
2 – ТН фірми «Нотека-С» (ТН-80, ТН-110, ТН-300); 3 – ТН фірми «ТритонЛТД»;
4 –ТН, які використовують геотермальні теплоносії [15]; 5 – ТН ЗАО «Энергия» (НТ-3000, НТ-1000,
НТ-500, НТ-300, НТ-65, НТ-30, НТ-10); 6 – поле даних за [16]; 7 – дані [17];
8 – дані Енергопрому [18]; 9 – дані [19]
Таблиця 4 – Паритет купівельної спроможності долара США в Україні
57ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2017, issue 1 (48)
Обґрунтування економічної ефективності регулювання навантаженням енергосистем з використанням електричних
теплогенераторів як споживачів-регуляторів
Т
аб
ли
ц
я
5
–
Т
ех
н
ік
о
-е
к
о
н
о
м
іч
н
і
ха
р
ак
те
р
и
ст
и
к
и
к
о
м
п
ле
к
сі
в
Е
Т
Г
дл
я
р
ег
ул
ю
ва
н
н
я
Д
Г
Е
Н
з
а
п
р
о
гн
о
зн
и
м
П
К
С
н
а
20
17
р
.
*
З
а
к
ур
со
во
ю
в
ар
ті
ст
ю
є
вр
о
П
К
С
=
5
гр
н
/є
вр
о
.
**
З
а
п
о
ст
ан
о
во
ю
Н
К
Р
Е
К
П
У
к
р
аї
н
и
№
22
0
ві
д
26
.0
2.
20
15
.
ки в табл. 3 наведені результати розрахунків в
цінах 2017 р., то ПКС-2017 становитиме про-
гнозно 5 грн/дол.США.
В табл. 5 наведені результати оцінок техні-
ко-економічних характеристик розглянутих
систем регулювання з використанням ЕТГ на
основі ЕК та ТНС при визначенні капіта-
ловкладень за прогнозним значенням ПКС
на 2017 рік.
З даних табл. 5 можна зробити висновок,
що застосування ЕК для регулювання ДГЕН
може бути вигідним навіть при тарифах на
електроенергію, що встановлені постановою
НКРЕКП України № 220 від 26.02.2015 для
населення в 1,68 грн/кВт·год. Для нічного
часу (з 1 березня 2017 р.) при тарифі
0,9 грн/(кВт·год) термін окупності проектів
не перевищуватиме 0,3 року. І навіть при
використанні тарифу звичайного для насе-
лення (1,68 грн/(кВт·г)) термін окупності
проектів з ЕК буде на рівні 6,3 років, що
значно менше альтернативного варіанта про-
екту Канівської ГАЕС (біля 25 років [3]).
Використання ТНС навіть у випадках
застосування тарифів на спожиту електро-
енергію, що застосовується для населення в
1,68 грн/(кВт·год), становитиме 0,61–1,58
років у залежності від режимів споживання
електроенергії. При застосуванні нічних
тарифів терміни окупності ТНС будуть дещо
нижчими і становитимуть за розрахунками
0,53–1,11 років.
ВИСНОВКИ
1. Проведені оцінки ефективності елек-
тричних теплогенераторів як споживачів-
регуляторів при ущільненні добових графіків
електричних навантажень показують їх
надвисоку економічну ефективність.
2. Використання методів ущільнення
добових графіків електричних навантажень в
ОЕС України із застосуванням електричних
теплогенераторів дозволить:
– забезпечити надійне регулювання гра-
фіків електричних навантажень;
– призупинити неефективне викори-
стання енергоблоків ТЕС у неекономічних
режимах, що дозволить знизити витрати
палива на пускові операції, підвищити ресурс
і надійність роботи їх обладнання;
– знизити обсяги споживання природ-
ного газу на ТЕЦ та в опалювальних котель-
них завдяки виробленню теплової енергії
електрокотлами та теплонасосними станція-
ми (що означатиме переведення систем
вироблення теплової енергії з природного
газу на вугілля, ядерну енергію та енергію з
відновлюваних джерел енергії, зокрема гідро-
енергію);
– створити в Україні новий високотех-
нологічний сектор енергетики та нові робочі
місця для висококваліфікованого персоналу
енергетики і енергомашинобудування.
1. План розвитку Об’єднаної енергетичної
системи України на 2016–2025 роки (проект).
URL: http://www.ukrenergo.energy.gov.ua/
Pages/ua/DetailsNew.aspx?nID=1122 (дата звер-
нення 16.02.2017).
2. Проспект ДП НЕК «Укренерго». 2016.
20 с.
3. Кулик М.М. Співставний аналіз техніко-
економічних характеристик Канівської ГАЕС
та комплексу споживачів-регуляторів для
покриття графіків електричних навантажень.
Проблеми загальної енергетики. 2014. № 4
(39). С.5—10.
4. Добові графіки виробництва/споживання
електроенергії в ОЕС України за 2015 р. URL:
http://www.ukrenergo.energy.gov.ua/Pages/ua/
DetailsNew.aspx?nID=1160.
5. Дубовський С.В., Ленчевський Є.А.,
Бабін М.Є. Нові напрямки в реалізації проце-
сів управління поточним режимом наванта-
женням ОЕС України. Проблеми загальної
енергетики. 2013. № 1 (32). С. 5—13.
6. Ленчевський Є.А. Дослідження методів з
удосконалення систем управління об’єднани-
ми енергосистемами. Проблеми загальної
енергетики. 2007. № 15. С. 56—61.
7. Электрический высоковольтный котёл
водогрейный ЭВКВ. URL: http://prom22.ru
/catalog/elektricheskie_vodogrejnye_kotly_kev/je
l e k t r i c h e s k i j _
vysokovoltnyj_kotel_vodogrejnyj?yclid=38356887
38381365735.
8. Центр водоснабжения. Каталог.
Электрические котлы. URL: http://www.water-
center.ru/cash/vids/3_22.html.
9. Электрические водогрейные котлы марки
«АВПЕ» / Прайс-лист котлів АВПЕ підприєм-
ства Електротепломаш. URL:
58 ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2017, issue 1 (48)
В.Д. БІЛОДІД
http://www.ekoterm.kiev.ua/index.php?id=22&It
emid=23&option=com_content&view=article.
10. Трутаев В.И., Сыропущинский В.М.
Применение электрокотлов на ТЭЦ как
эффективный способ получения маневренной
электрической мощности в энергосистеме
Беларуси с вводом АЭС. Энергетическая стра-
тегия. 2010. Июль—август. С. 19—24.
11. Електрокотли шведської фірми Zeta.
URL: http://zeta.se/boilers/en/.
12. Білодід В.Д., Ленчевський Є.А., Дерій
В.О., Соколовська І.С., Левчук А.П., Коберник
В.С., Шляпін В.О. Розвиток наукових основ,
методів та засобів створення принципово нової
системи автоматизованого керування наванта-
женням енергетичної системи з використан-
ням швидкодіючих споживачів – регуляторів:
звіт про НДР (заключн.): «Синергія-2»/наук.
кер. В.Д. Білодід. Київ: Ін-т загальної енерге-
тики НАН України, 2016. 145 с.
ДР№0113U008441. – ДО№0217U002179.
13. Ильин А.К., Дуванов С.В. Технико-эко-
номическая эффективность использования
тепловых насосов. Вестник АГТУ. 2006. №6.
С. 126—130. URL: http://cyberleninka.ru/article/
n/tehniko-ekonomicheskaya-effektivnost-ispolzo-
vaniya-teplovyh-nasosov.
14. Расчёт уровня инфляции за произвольный
период. Сайт СтатБюро. URL:
h t t p s : / / w w w . s t a t b u r e a u . o r g / r u / u n i t e d -
states/inflation-calculators?dateBack=2005-1-
1&dateTo=2016-9-1&amount=1000.
15. Огуречников Л.А. Эффективность приме-
нения тепловых насосов в системе геотермаль-
ного теплоснабжения. Холодильная техника.
2001. № 6. С. 10—12.
16. Пустовалов Ю.В. Экономические вопро-
сы развития теплонасосных станций.
Теплоэнергетика. 1981. № 2. С. 69—72.
17. Winkens H.P. Der Einsatz von
Wärmepumpen in der Fernwärmeversorgung.
Fernwärme International. 198. Bd. 13. № 2.
S. 73—78.
18. Кузнецов Ю.Л. Капиталовложения в
строительство теплонасосных установок.
Энергетика и электрификация. 1988. № 7.
С. 36—39.
19. Технико-экономические показатели акку-
муляционного электротеплоснабжения.
Электрические станции. 1986. № 7. С. 36—39.
20. Key World Energy Statistics (2012—2016).
International Energy Agency. 2012—2016. 80 p.
Надійшла до редколегії 06.03.2017
59ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2017, issue 1 (48)
Обґрунтування економічної ефективності регулювання навантаженням енергосистем з використанням електричних
теплогенераторів як споживачів-регуляторів
|
| id | systemreorg-article-593 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:18:59Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/e1/38a2e8fceb6605671292f7bca4081ae1.pdf |
| spelling | systemreorg-article-5932026-07-18T12:57:42Z Substantiation of the economic efficiency of load control in power systems with the use of electric heat-generators as consumers-regulators Обґрунтування економічної ефективності регулювання навантаження енергосистем з використанням електричних теплогенераторів як споживачів-регуляторів Bilodid V.D. power system, electric heat-generator, consumer-regulator heat pump, electric-load diagram. енергетична система, електричний теплогенератор, споживач-регулятор, тепловий насос, графік електричного навантаження. Based on the analysis of control systems of the diurnal electric-load diagrams in the Integrated Power System of Ukraine, we have drawn a conclusion on the necessity of creating new, more efficient means. We have considered the control systems based on electric heat-generators (electric boilers and heat pumps) as consumers-regulators. We describe some results of the estimation of the economic characteristics of new control systems. We have shown a very high economic efficiency of new systems, whose payback period (depending on the version of application) is from 0.3 to 6.3 yr.  This is much lower than the alternative variant of project of Kanev hydro-accumulating electric station with a payback about 25 yr. На основі аналізу систем регулювання добових графіків електричних навантажень в Об’єднаній енергосистемі України зроблено висновок про необхідність створення нових більш ефективних засобів. Розглянуті системи регулювання на основі електричних теплогенераторів (електрокотлів та теплонасосних установок) як споживачів-регуляторів. Приведені результати оцінок щодо економічних характеристик нових систем регулювання. Показана надвисока економічна ефективність нових систем, терміни окупності яких (у залежності від варіантів застосування) становлять від 0,3 року до 6,3 років, що значно менше альтернативного варіанта Канівської ГАЕС з терміном окупності майже 25 років. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2017-05-25 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/593 10.15407/pge2017.01.050 System Research in Energy; No. 1 (48) (2017): The Problems of General Energy; 50-59 Системні дослідження в енергетиці; № 1 (48) (2017): Проблеми загальної енергетики; 50-59 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/593/520 Copyright (c) 2017 Bilodid V.D. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | power system electric heat-generator consumer-regulator heat pump electric-load diagram. Bilodid V.D. Substantiation of the economic efficiency of load control in power systems with the use of electric heat-generators as consumers-regulators |
| title | Substantiation of the economic efficiency of load control in power systems with the use of electric heat-generators as consumers-regulators |
| title_alt | Обґрунтування економічної ефективності регулювання навантаження енергосистем з використанням електричних теплогенераторів як споживачів-регуляторів |
| title_full | Substantiation of the economic efficiency of load control in power systems with the use of electric heat-generators as consumers-regulators |
| title_fullStr | Substantiation of the economic efficiency of load control in power systems with the use of electric heat-generators as consumers-regulators |
| title_full_unstemmed | Substantiation of the economic efficiency of load control in power systems with the use of electric heat-generators as consumers-regulators |
| title_short | Substantiation of the economic efficiency of load control in power systems with the use of electric heat-generators as consumers-regulators |
| title_sort | substantiation of the economic efficiency of load control in power systems with the use of electric heat-generators as consumers-regulators |
| topic | power system electric heat-generator consumer-regulator heat pump electric-load diagram. |
| topic_facet | power system electric heat-generator consumer-regulator heat pump electric-load diagram. енергетична система електричний теплогенератор споживач-регулятор тепловий насос графік електричного навантаження. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/593 |
| work_keys_str_mv | AT bilodidvd substantiationoftheeconomicefficiencyofloadcontrolinpowersystemswiththeuseofelectricheatgeneratorsasconsumersregulators AT bilodidvd obgruntuvannâekonomíčnoíefektivnostíregulûvannânavantažennâenergosistemzvikoristannâmelektričnihteplogeneratorívâkspoživačívregulâtorív |