ANALYSIS OF SOLAR INDUSTRIAL HEAT SUPPLY
The future of Ukraine is only impossible without integration into the European community, including in the fight against climate change. It is possible to make the production of thermal energy more environmentally friendly thanks to the introduction of solar technologies. Solar thermal technologies...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/818 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
| Завантажити файл: |  |
Institution
System Research in Energy| _version_ | 1871104328581775360 |
|---|---|
| author | Kobernyk, Valentina |
| author_facet | Kobernyk, Valentina |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Valentina Kobernyk",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Kobernyk, Valentina |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:47Z |
| description | The future of Ukraine is only impossible without integration into the European community, including in the fight against climate change. It is possible to make the production of thermal energy more environmentally friendly thanks to the introduction of solar technologies. Solar thermal technologies are necessary for the decarbonization of the industrial sector. Information from open sources on the state and prospects for the development of solar industrial heat supply systems in the world has been analyzed. Analysis of the development of solar heat and steam production for industry in the world has shown that the solar thermal energy market is currently in an early stage of development, but it is actively developing and many projects will be commissioned in the near future. Specific investment costs and economy of solar industrial heat supply systems of various capacities are determined. The average weighted cost of thermal energy for the life cycle is used as a criterion of economy in world practice. Specific investment costs for installing solar systems are significantly reduced when their thermal power is increased. Approximate dependences of average specific investment costs on thermal power were obtained. The specific investment costs of installation and the number of hours of operation significant impact on the average cost of solar heat and steam production for industry. Approximate dependences of the average cost of heat on thermal power at different discount rates and at different power on discount rates were obtained. In Ukraine, it is possible to organize the supply of industry with heat and hot water from the use of solar technologies in a short period of time. A promising direction is the use of solar heat supply systems in combination with other thermal energy sources. |
| doi_str_mv | 10.15407/srenergy2023.04.074 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:03:11Z |
| format | Article |
| fulltext |
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 74
ЕКОЛОГІЧНІ, ЕКОНОМІЧНІТАПРАВОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ В
ЕНЕРГЕТИЦІ, ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕНЕДЖМЕНТ
________________________________________________________________________________
ISSN 2786-7102 (Online), ISSN 2786-7633 (Print)
https://doi.org/10.15407/srenergy2023.04.074
УДК 621.311:621.311.1
Валентина Коберник, http://orcid.org/0000-0001-8727-7157
Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172, м. Київ, 03150, Україна
e-mail: V.S.K@ukr.net
___________________________________________________________________________________________
АНАЛІЗ СОНЯЧНОГО ПРОМИСЛОВОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ
Анотація. Майбутнє України неможливе без інтеграції до європейського співтовариства, у тому числі
в протидії змінам клімату. Зробити виробництво теплової енергії більш екологічним можна завдяки
впровадженню сонячних технологій. Сонячні теплові технології необхідні для декарбонізації
промислового сектору. Проаналізовано інформацію з відкритих джерел щодо стану та перспектив
розвитку систем сонячного промислового теплопостачання у світі. Аналіз розвитку виробництва
сонячного тепла та пари для промисловості у світі показав, що ринок сонячної теплової енергії зараз
знаходиться на ранній стадії розвитку, але активно розвивається і багато проєктів будуть введені в
експлуатацію найближчим часом. Визначено питомі інвестиційні витрати та економічність систем
сонячного промислового теплопостачання різної потужності. У якості критерію економічності у
світовій практиці використовується середня зважена собівартість теплової енергії за життєвий
цикл. Питомі інвестиційні витрати на встановлення сонячних систем значно зменшуються при
збільшенні їх теплової потужності. Отримано апроксимаційні залежності середніх питомих
інвестиційних витрат від теплової потужності. Значний вплив на середню собівартість виробництва
сонячного тепла та пари для промисловості мають питомі інвестиційні витрати на встановлення та
кількість годин роботи. Отримано апроксимаційні залежності середньої собівартості теплової
енергії від теплової потужності за різних дисконтних ставок та за різної потужності від дисконтних
ставок. В Україні можливо в короткий термін організувати забезпечення промисловості теплом і
гарячою водою від використання сонячних технологій. Перспективним напрямком є використання
систем сонячного теплопостачання у комбінації з іншими джерелами теплової енергії.
Ключові слова: теплова енергія, теплопостачання промисловості, потужні сонячні системи,
інвестиційні витрати, собівартість виробництва теплової енергії.
1. Вступ
Майбутнє України неможливе без інтеграції до європейського співтовариства, у тому числі в
протидії змінам клімату. Для вирішення кліматичної проблеми у 2015 р. було прийнято Паризьку угоду до
Рамкової конвенції ООН про зміну клімату. Україна у 2017 році ратифікувала Паризьку угоду, яка з
2021 року є продовженням Кіотського протоколу [1], Європейська рада ухвалила Європейський
кліматичний закон (червень 2021 р.) [2], який має за мету скорочення викидів парникових газів у
порівнянні з 1990 р. до 2030 р. на 55 %. Актуальність вирішення цієї проблеми значно загострилась з
приєднанням України до Договору про заснування Енергетичного Співтовариства. Перехід країни до
низьковуглецевої економіки визначено у Стратегії низьковуглецевого розвитку до 2050 року [3]. Зробити
виробництво теплової енергії більш екологічним можливо завдяки впровадженню сонячних технологій.
Оцінка вуглецевого сліду різних типів сонячних водонагрівачів проведена в [4]. Сонячні технології
необхідні для зменшення споживання викопних видів палива і декарбонізації промислового сектору
країни.
http://orcid.org/0000-0001-8727-7157
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 75
В Україні є небагато досліджень, присвячених сонячному теплопостачанню. Це роботи Інституту
відновлюваної енергетики НАН України, наприклад [5, 6]. У роботі [5] визначені загальні тенденції
розвитку сонячних теплових систем, їх внесок у постачання енергії та обсяги зменшення викидів
вуглекислого газу при їх застосуванні. У роботі [6] проаналізовано параметри сонячних колекторів для
нагрівання води в системах гарячого водопостачання та опалення будівель. Показано перспективи
подальших досліджень з впровадження систем отримання теплової енергії від сонячного випромінювання.
У роботі [7] розглянуто досвід застосування систем сонячного гарячого водопостачання в Ізраїлі, який є
цінним при впровадженні аналогічних систем в нашій країні, але в Україні не було досліджень з аналізом
сонячного промислового теплопостачання. В Інституті загальної енергетики НАН України були розпочаті
такі роботи [8, 9], результати яких доповідались на конференціях, проведених в інститутах НАН України.
Метою цієї роботи є ґрунтовний аналіз сучасного стану та перспектив розвитку систем сонячного
промислового теплопостачання у світі та визначення економічності таких систем різної потужності.
2. Методи та матеріали
Використані методи аналізу інформації з відкритих джерел щодо сонячного промислового
теплопостачання. Проведений розрахунок такого теплопостачання з використанням у якості критерію
економічності середньої собівартості виробництва теплової енергії протягом життєвого циклу системи.
Частка теплової енергії у споживанні енергії промисловістю світу складає 75 % [10]. Сонячні теплові
системи використовують у світі для теплопостачання у промисловості, сільському господарстві та
централізованих тепломережах. Вони постачають тепло для виробничих процесів та в мережі
централізованого теплопостачання (ЦТ). За прогнозом International Renewable Energy Agency (IRENA), для
досягнення цілей Паризької угоди необхідно значно збільшити сонячні теплові потужності у світі з 4 ГВт
у 2018 р. до 890 ГВт у 2030 р. і до 1290 ГВт у 2050 р. [10].
IRENA зібрала дані про потужність і витрати для великих проєктів сонячного теплопостачання, які
були введені в експлуатацію з 2010 р. по 2020 р. База даних налічує: 115 проєктів (потужність 686 МВтт)
централізованого теплопостачання; 259 проєктів сонячного теплопостачання для промисловості (SHIP –
Solar Heat for Industrial Processes) (потужність 92 МВтт) [10]. У 2021 році на світовому ринку промислового
сонячного теплопостачання спостерігалися обнадійливі тенденції. Транснаціональні корпорації частіше
звертаються до постачання тепла від сонця. Виробники з Нідерландів та Австрії реалізували велику
кількість проєктів сільськогосподарського теплопостачання, а кількість нових систем за межами Китаю
зросла. Розвиток сонячного промислового теплопостачання у світі з 2017 р. по 2022 р., за даними щорічних
опитувань компаній, що постачають системи під ключ [11, 12], надано у табл. 1. Кількість включає всі
системи із площею колекторів від 50 м2, незалежно від типу. Потужність розраховувалась з використанням
коефіцієнта 0,7 кВт/м2 для всіх типів колекторів. Зменшення у 2020–2022 рр. пов’язане з епідемією
COVID. Країни із найбільшою кількістю введених в експлуатацію потужних систем сонячного
теплопостачання надано у табл. 2.
Таблиця 1. Розвиток сонячного теплопостачання для промисловості у світі у 2017–2022 рр.
2017 2018 2019 2020 2021 2022 Всього
Введені в експлуатацію
системи, шт.
107 99 86 85 71 114 1089
Площа нових колекторів, м2 219280 55583 358641 132316 50819 43390 860029
Нова встановлена
потужність, МВтт
153 39 251 93 36 30 620
У 2021 році завдяки великій кількості субсидованих сільськогосподарських систем Нідерланди та
Австрія випередили Китай та Німеччину, які були одними з найбільших ринків у 2020 році. За доданою
площею колекторів у 2021 р. Франція випередила Китай та Іспанію. У 2022 р. найбільше систем ввели:
Нідерланди (38 шт., 7,3 МВтт), Китай (17 шт., 7,2 МВтт), Франція (14 шт., 1,8 МВтт), Мексика (13 шт.,
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjhisrk7bf9AhUilIsKHQbXAbsQFnoECBEQAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.irena.org%2F&usg=AOvVaw3lGR9C362u_HqztOK8FYz-
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 76
1,6 МВтт), Німеччина (9 шт., 1,3 МВтт), США (8 шт., 5,4 МВтт). Китайські виробники часто постачають
колектори на будівельні майданчики, а місцеві компанії їх встановлюють, тому є значні коливання у
статистиці кількості введених систем.
Таблиця 2. Сонячне теплопостачання для промисловості у різних країнах
Системи, введені
у 2020 р., шт.
Додана площа
колекторів
у 2020 р., м2
Системи, введені
у 2021 р., шт.
Додана площа
колекторів
у 2021 р,. м2
Середня площа
на систему, м2
Мексика 16 2182 18 2387 134
Нідерланди 7 16102 15 2786 859
Австрія 7 720 11 2997 207
Китай 30 101314 7 11664 3053
Німеччина 10 2070 4 388 176
Іспанія 3 602 4 6430 1005
Франція 0 3 14370 4790
Індія 3 510 3 1280 298
У 2021 році завдяки великій кількості субсидованих сільськогосподарських систем Нідерланди та
Австрія випередили Китай та Німеччину, які були одними з найбільших ринків у 2020 році. За доданою
площею колекторів у 2021 р. Франція випередила Китай та Іспанію. У 2022 р. найбільше систем ввели:
Нідерланди (38 шт., 7,3 МВтт), Китай (17 шт., 7,2 МВтт), Франція (14 шт., 1,8 МВтт), Мексика (13 шт.,
1,6 МВтт), Німеччина (9 шт., 1,3 МВтт), США (8 шт., 5,4 МВтт). Китайські виробники часто постачають
колектори на будівельні майданчики, а місцеві компанії їх встановлюють, тому є значні коливання у
статистиці кількості введених систем.
Багатонаціональні корпорації виявили, що сонячне тепло є важливим для захисту довкілля. Вони
поставили перед собою цілі щодо скорочення викидів. Це є перспективна група споживачів сонячного
тепла, але вони вимагають дуже короткого терміну окупності. Це в більшості випадків може бути
досягнуто лише з субсидією на інвестиційні витрати (ЕСКО). Модель ЕСКО знижує ризик споживача та
прискорює прийняття рішень. Деякі постачальники промислового сонячного тепла встановили перші
демонстраційні сонячні системи у великих транснаціональних корпораціях у 2021 році, а саме:
1) Проєкт в Boortmalt у Франції (10 МВтт). Boortmalt є одним з лідерів у виробництві солоду у світі.
У Хорватії система потужністю 25 МВтт знаходиться на стадії проєктування.
2) Gatorade (дочірня компанія Pepsico) почала використовувати сонячне тепло у 2009 році і три рази
розширювала установку до 3793 м² (2,7 МВтт). У листопаді 2021 р. ця компанія запустила у Бразилії
систему з площею колекторів 400 м2, які нагрівають воду до 65 °C.
3) Німецький виробник параболічних жолобкових колекторів Soliterm у 2021 р. ввів в експлуатацію
вже друге поле з виробництва сонячної пари для дочірньої компанії в Туреччині.
4) Пивоварні Heineken і Carlsberg у 2022 р. купили сонячні промислові теплові системи.
5) Givaudan (найбільший виробник ароматизаторів) отримав у 2022 р. сонячну пару на двох заводах
в Іспанії та Мексиці.
Раніше на ринку сонячного промислового теплопостачання у світі найбільше було проєктів з
плоскими та вакуумними колекторами, які постачали гарячу воду з температурою нижче 100 °C. Проєкти
з параболічним жолобом, лінійним колектором Френеля або колектором-концентратором для постачання
сонячної пари були рідкістю, але зараз це змінюється. У 2022–2023 рр. заплановано ввести в експлуатацію
39 проєктів сумарною потужністю 134 МВтт [13], дані про які надано у табл. 3.
Сонячне централізоване теплопостачання.
У Франції у 2022 році сонячна станція виробила близько 1000 МВт·год тепла для тепломережі, що
відповідає питомому виробництву 555 (кВт·год/м2)/рік. У Швейцарії (Женева) сонячна система
централізованого опалення працює з грудня 2020 року. Це сонячне поле площею 784 м2 зі спеціальних
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 77
високовакуумних плоских панелей. Станція виробляє тепла в середньому 558 МВт·год/рік, що відповідає
питомому виробництву 712 (кВт·год/м2)/рік [14].
Таблиця 3. Найбільші проєкти сонячного теплопостачання для промисловості, які заплановано ввести в
експлуатацію у 2022–2023 рр.
Проєкт Країна Тип колектора Площа,
м2
Потужність,
МВтт
Використання Дата вводу
Aztec/Solarlite Бельгія Параболічний жолоб 5540 2,5 Хімія Кінець 2022
Aztec/Engie Іспанія Параболічний жолоб 43414 3,0 Пивоваріння 04-2023
CSIN/Solaton Іспанія Лінійний Френеля 1462 1,0 Нафтохімія 06-2023
CSIN/Solaton Іспанія Лінійний Френеля 3052 2,1 Харчова 06-2023
Intertec/Solaton Іспанія Лінійний Френеля 1526 1,1
Очищення
стічних вод
06-2023
Heliac Німеччина
Концентричний
(параболічний)
2750 1,9 Допоміжний 05-2022
Inventive Power Мексика Параболічний жолоб 1300 0,6
Видобуток
корисних
копалин
09-2022
Protarget Чилі Параболічний жолоб 1645 1,2
Видобуток
корисних
копалин
2023
Protarget Кіпр Параболічний жолоб 5600 3,9 Прання 2023
Sunvaper США Параболічний жолоб 4000 2,3
Мигдальний
процес
02-2022
Thermal Cooling
Technology (TCT)
Іспанія
Концентричний
(параболічний)
1550 1,1
Виробництво
м’яса
03-2023
TCT Іспанія
Концентричний
(параболічний)
1700 1,2
Виробник
пробки
04-2023
Xucheng Energy Китай Параболічний жолоб 110000 77
Парк
відпочинку
Початок
2023
Китайська компанія Sunrain Group є найбільшим виробником колекторів у світі. Вона представила
деякі проєкти централізованого теплопостачання, де сонячні колектори разом із тепловими насосами
забезпечують 100 % енергетичних потреб великих будівельних комплексів. На дахах нових навчальних
корпусів Вейхайської професійної школи у 2019 р. встановлено 6000 м2 вакуумних трубчастих колекторів
із заповнених водою подвійних скляних труб. Сонячне тепло разом із накопичувальними баками 330 м3
покриває 100 % потреб у гарячій воді влітку. Основну потребу в опаленні взимку покривають повітряні
теплові насоси потужністю 1,5 МВтт, сонячні системи та теплові насоси працюють паралельно [15].
Централізоване теплопостачання у Косово зараз забезпечується від ТЕЦ, яка працює на бурому
вугіллі. Планується будівництво однієї з найбільших сонячних теплових станцій у Європі, пуск до кінця
2027 року. Потужність 40,6 МВт, буде сезонний накопичувач 408 тис. м3, термін роботи 25–30 років. Вона
вироблятиме тепла 43 ГВт·год/рік, 741 кВт/год. Потужність абсорбційних теплових насосів 20 МВт.
Вартість проєкту складає 80 млн євро [16].
У світі економічні розрахунки собівартості виробництва теплової енергії виконують у дол. США за
кВт·год, а в Україні прийнято за Гкал, тому далі для порівняння у дужках наведена собівартість у
дол. США за Гкал. Данія є одною з лідерів у Європі за потужністю централізованого теплопостачання. Для
сонячного ЦТ у Данії середньозважені інвестиційні витрати зменшились з 573 дол. США/кВт у 2010 р. до
409 дол. США/кВт у 2019 р., а середньозважена собівартість тепла за життєвий цикл впала з
0,066 дол. США/кВт·год (76,762 дол. США/Гкал) у 2010 р. до 0,045 дол. США/кВт·год
(52,338 дол. США/Гкал) у 2019 р. [10]. Це зробило системи сонячного опалення конкурентоспроможними
для централізованого теплопостачання.
З проведеного аналізу видно, що ринок сонячної теплової енергії для промисловості і
централізованого теплопостачання зараз знаходиться на ранній стадії розвитку, але світові тенденції
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 78
впровадження сонячних систем теплопостачання показують зростаючий попит на такі системи, багато
проєктів будуть введені в експлуатацію найближчим часом.
Визначення економічних характеристик.
Як критерій економічності у світі широко використовують середню собівартість енергії за життєвий
цикл. Для систем теплопостачання він позначається скорочено LCOН (levelised cost of heat generation) [12,
17, 18], це середня собівартість виробництва теплової енергії протягом терміну роботи системи. Цей
показник враховує всі витрати за життєвий цикл – інвестиційні, експлуатаційні, паливні, екологічні. Для
сонячної енергії паливних та екологічних витрат немає, тому він обчислюється за формулою:
0
1
1
(1 )
(1 )
n
t
t
t
n
t
t
t
M
I
r
LCOH
Y
r
,
де LCOН – середня собівартість виробництва теплової енергії за життєвий цикл, дол. США/кВт·год; t –
поточний рік з початку спорудження; n – термін роботи, роки;
0
I – інвестиційні витрати, дол. США
(термін будівництва менше 1 року);
t
M – експлуатаційні витрати, дол. США/рік;
t
Y – виробництво тепла
за проєктом, МВт·год/рік; r – дисконтна ставка.
Вихідні дані для розрахунків собівартості виробництва сонячної теплової енергії. Потужність
сонячної системи 100016000 кВтт. Експлуатаційні витрати, за даними роботи [9], приймаються: 1 % від
інвестиційних витрат при площі поля ≤ 1000 м²; 0,5 % від інвестиційних витрат при площі поля >1000 м².
В енергетиці для порівняння ефективності роботи систем застосовують коефіцієнт використання
встановленої потужності (КВВП). Він показує, наскільки ефективно використовується встановлена
потужність. Середньомісячне значення КВВП для СЕС України у 2020–2021 рр. становило 14,1 % (від
2,1 % до 23,6 %) [19]. За даними IRENA, середнє значення КВВП для сонячної енергетики у світі у 2020 р.
становило 24,2 %. Це пояснюється тим, що у світі є регіони планети з більшою сонячною активністю, ніж
в Україні. Час роботи τ1 = 1235 год/рік розраховано з середнього КВВП в Україні. Термін роботи n =
25 років. Дисконтна ставка змінюється від 10 % до 25 % (облікова ставка НБУ), що враховує ризики,
пов’язані з військовими діями в Україні.
Витрати на сонячне теплопостачання залежать від регіону використання і типів сонячних
колекторів. В цій роботі розраховані середні економічні показники таких систем різної потужності.
Сучасні системи розрахунків в більшості є цифровими, де для вхідних і вихідних даних, які задані у вигляді
таблиць, необхідно знайти аналітичні залежності. Апроксимація (наближене вираження) потрібна для
виявлення загальних тенденцій зміни показників і проведення цифрових розрахунків, які будуть
використовуватися в подальших дослідженнях. В програмі Exсel отримано апроксимаційні залежності, які
можуть бути використані для моделювання і визначення економічності впровадження сонячних
технологій в системи теплопостачання.
За даними дослідження [12], середні інвестиційні витрати на сонячні теплові системи в Європі на
2020 рік залежно від теплової потужності ТQ складали (дол. США/кВтт):
- на системи сонячного теплопостачання
815 (1 МВтт), 702 (2 МВтт), 604 (4 МВтт), 520 (8 МВтт), 418 (16 МВтт);
- на виробництво сонячної пари
1000 (1 МВтт), 750 (3 МВтт), 600 (6 МВтт), 500 (10 МВтт).
За допомогою апроксимації були отримані залежності для визначення середніх інвестиційних витрат
від теплової потужності на системи сонячного теплопостачання (1) і на виробництво сонячної пари (2).
Максимальні похибки для рівняння (1) та (2) складають 0,64 % і 1,33 % відповідно.
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 79
)2146,0(0443,815
0
Т
QI , (1)
764090,995)(190983,218
0
Т
QLnI . (2)
Результати розрахунків середньої собівартості виробництва сонячного тепла для промисловості і
централізованого теплопостачання за життєвий цикл системи за таких умов надано у табл. 4.
Таблиця 4. Середня собівартість виробництва сонячного тепла для промисловості за життєвий цикл системи
Теплова потужність, МВтт Середня собівартість, дол. США/кВт·год
r = 10 % r = 15 % r = 20 % r = 25 %
1 0,0809 0,1116 0,1439 0,1768
2 0,0349 0,0481 0,0620 0,0762
4 0,0150 0,0207 0,0267 0,0328
8 0,0065 0,0090 0,0116 0,0142
16 0,0028 0,0038 0,0049 0,0061
Формули для розрахунків середньої собівартості виробництва сонячного тепла для промисловості і
централізованого теплопостачання залежно від теплової потужності за різних дисконтних ставок:
Для r = 10 % 0809,0LCOH
215,1
ТQ ;
Для r = 15 % 1116,0LCOH
215,1
ТQ ;
Для r = 20 % 1439,0LCOH
215,1
Т
Q ;
Для r = 25 % 1768,0LCOH
215,1
Т
Q .
Формули для розрахунків середньої собівартості виробництва сонячного тепла для промисловості і
централізованого теплопостачання залежно від дисконтних ставок за різної потужності:
Для
Т
Q = 1 МВтт 0,016 0,6398LCOH r ;
Для
Т
Q = 2 МВтт 0,007 0,2756LCOH r ;
Для
Т
Q = 4 МВтт 0,003 0,1185LCOH r ;
Для
Т
Q = 8 МВтт 0,0013 0,0515LCOH r ;
Для
Т
Q = 16 МВтт 0,0006 0,022LCOH r .
Максимальна похибка апроксимації складає 0,78 %.
Результати розрахунків середньої собівартості виробництва сонячної пари для промисловості за
життєвий цикл системи за таких умов надано у табл. 5.
Таблиця 5. Середня собівартість виробництва сонячної пари для промисловості за життєвий цикл системи
Теплова потужність,
МВтт
Середня собівартість, дол. США/кВт·год
r = 10 % r = 15 % r = 20 % r = 25 %
1 0,0993 0,1369 0,1765 0,2170
3 0,0248 0,0342 0,0441 0,0542
6 0,0099 0,0137 0,0177 0,0217
10 0,0050 0,0068 0,0088 0,0108
Формули для розрахунків середньої собівартості виробництва сонячної пари для промисловості
залежно від теплової потужності за різних дисконтних ставок:
Для r = 10 % 1009,0LCOH
299,1
ТQ ;
Для r = 15 % 1391,0LCOH
299,1
Т
Q ;
Для r = 20 % 1793,0LCOH
299,1
Т
Q ;
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 80
Для r = 25 % 2203,0LCOH
299,1
Т
Q .
Формули для розрахунків середньої собівартості виробництва сонячної пари для промисловості
залежно від дисконтних ставок за різної потужності:
Для
Т
Q = 1 МВтт 0,02 0,785LCOH r ;
Для
Т
Q = 3 МВтт 0,005 0,1963LCOH r ;
Для
Т
Q = 6 МВтт 0,002 0,0785LCOH r ;
Для
Т
Q = 10 МВтт 0,001 0,0393LCOH r .
Максимальна похибка апроксимації складає 0,82 %.
Середня собівартість виробництва теплової енергії обернено залежить від кількості годин роботи
системи: LCOН2 = LCOН1 / (τ2 / τ1). Якщо кількість годин роботи (τ2) збільшиться у 2 рази у порівнянні з
середньою по країні (наприклад, для південних регіонів України), то LCOН зменшиться також у 2 рази у
порівнянні зі значеннями, наведеними у табл. 4 і табл. 5.
За даними роботи [12], середня собівартість виробництва за життєвий цикл у світі у 2020 році
складала: сонячного промислового тепла (43 проєкти) 0,039 дол. США/кВт·год (45,359 дол. США/Гкал
або, за курсом НБУ 1 дол. США = 36,5686 грн [20], собівартість 1658,73 грн/Гкал); сонячної пари
(11 проєктів) 0,07 дол. США/кВт·год (81,41 дол. США/Гкал або за курсом НБУ собівартість
2977,21 грн/Гкал), що співставно з розрахованими значеннями. Середня собівартість тепла за життєвий
цикл сонячних систем за розрахунками зменшується: для виробництва гарячої води від 7520 грн/Гкал
(1 МВтт) до 259 грн/Гкал (16 МВтт) за дисконтної ставки 25 % та від 3442,5 грн/Гкал (1 МВтт) до
119 грн/Гкал (16 МВтт) за дисконтної ставки 10 %; для виробництва пари з 9229 грн/Гкал (1 МВтт) до
459,3 грн/Гкал (10 МВтт) за дисконтної ставки 25 % та від 4224 грн/Гкал (1 МВтт) до 212,7 грн/Гкал
(10 МВтт) за дисконтної ставки 10 %. Потрібно впроваджувати сонячні системи більшої потужності.
За даними «Київтеплоенерго» [21], тарифи на централізоване теплопостачання в осінньо-зимовий
період 2022–2023 рр. складали (грн/Гкал): для бюджетних організацій 4235,72 (протягом дії воєнного
стану 2732,04, компенсація згідно з законом [22]), для інших організацій 6416,14 (тариф протягом дії
воєнного стану 2876,71, компенсація згідно з законом [22]). З порівняння видно, що тарифи
централізованого теплопостачання «Київтеплоенерго» є вищими, ніж середня собівартість сонячного
промислового тепла у світі у 2020 р. А для умов України багато залежить від дисконтної ставки, яка може
зменшитись завдяки зниженню безпекових ризиків. Важливим моментом також є автономність
постачання гарячої води та пари.
3. Висновки
Аналіз виробництва сонячного тепла та пари для промисловості у світі показав, що ринок сонячної
теплової енергії зараз знаходиться на ранній стадії розвитку, але активно розвивається, свідченням чого
може бути те, що багато проєктів будуть введені в експлуатацію найближчим часом.
Питомі інвестиційні витрати на встановлення сонячних систем (у цінах 2020 р.) значно
зменшуються: для виробництва гарячої води від 825 до 525 дол. США/кВтт при збільшенні їх теплової
потужності з 1 МВтт до 8 МВтт і мало зменшуються при потужності більше 8 МВтт; для виробництва пари
від 1000 до 500 дол. США/кВтт при збільшенні їх теплової потужності з 1 МВтт до 10 МВтт. Отримано
апроксимаційні залежності середніх інвестиційних витрат від теплової потужності.
Розрахована середня собівартість тепла за життєвий цикл сонячних систем (у цінах 2020 р.), вона
значно зменшується: для виробництва гарячої води від 0,0809 до 0,0099 дол. США/кВт·год при збільшенні
їх теплової потужності з 1 МВтт до 8 МВтт за дисконтної ставки 10 %; для виробництва пари від 0,0993 до
0,005 дол. США/кВт·год при збільшенні їх теплової потужності з 1 МВтт до 10 МВтт за дисконтної ставки
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 81
10 %. Отримано апроксимаційні залежності середньої собівартості від теплової потужності за різних
дисконтних ставок та за різної потужності від дисконтних ставок.
В Україні можливо організувати забезпечення промисловості гарячою водою і парою за допомогою
сонячних технологій. Перспективним напрямком є використання систем сонячного теплопостачання у
комбінації з іншими джерелами теплової енергії, наприклад тепловими насосами.
Отримані формули для розрахунків сонячного теплопостачання будуть використані у подальших
дослідженнях, а також можуть бути використані в програмах щодо моделювання і визначення
економічності впровадження сонячних технологій в системи теплопостачання в Україні.
Посилання
1. Проект аналітичного огляду Другого національно визначеного внеску України до Паризької угоди.
Міністерство захисту довкілля та природних ресурсів України. Квітень 2021. URL:
https://mepr.gov.ua/files/docs/klimatychna_polityka/ (дата звернення: 22.01.2023).
2. Council adopts European climate law: Press release. Council of the European Union. 2021, June 28. URL:
https://www.consilium.europa.eu/en/press/press-releases/2021/06/28/council-adopts-european-climate-law/ (дата
звернення: 29.06.2023).
3. Стратегія низьковуглецевого розвитку до 2050 року. Київ, 2017. 53 с. URL: https://menr.gov.ua/files/docs/Проект
Стратегії низьковуглецевого розвитку України.pdf (дата звернення: 22.01.2022).
4. Carbon footprint assessment of various types of solar water heater. 2023, August. URL:
https://solarthermalworld.org/news/carbon-footprint-assessment-of-various-types-of-solar-water-heater/ (дата
звернення: 25.08.2023)
5. Матях С., Суржик Т., Рєзцов В., Іванчук В. Напрями та перспективи розвитку сонячної теплоенергетики.
Відновлювана енергетика. 2021. № 3. С. 33—44. https://doi.org/10.36296/1819-8058.2021.3(66).33-44
6. Зощенко С.А. Сонячне теплопостачання: різновиди систем перетворення, ефективність. Відновлювана
енергетика. 2022. № 2. С. 43—48. https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.4(71).43-48
7. Гламаздін П., Кірєєв Е. Перспективи використання досвіду Ізраїлю в сонячному гарячому водопостачанні в
Україні. Енергоефективність в будівництві та архітектурі. 2019. Вип. 13. С. 69—78.
https://doi.org/10.32347/2310-0516.2019.13.69-78
8. Коберник В.С. Розвиток сонячного промислового теплопостачання. Відновлювана енергетика та
енергоефективність у XXI столітті. Матеріали XXIV міжнародної науково-практичної конференції (18–
19 травня 2023, м. Київ). Київ: Інститут відновлюваної енергетики НАН України. 2023. С. 184—185.
https://doi.org/10.36296/renewable.conf.18-19.05.2023
9. Коберник В.С. Сонячне теплопостачання об’єктів критичної інфраструктури. Матеріали науково-практичної
конференції «Резильєнтність критичної інфраструктури – 2023» (21 червня 2023, м. Київ). Київ: Інститут
проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України. С. 86—89. URL:
https://www.researchgate.net/publication/371753766_Sritical_Infrastructure_Resilience_-
_2023_collection_of_materials_of_the_scientific_and_practical_conference_Kyiv_June_21_2023_PIMEE_of_NAS_o
f_Ukra
10. Renewable power generation costs in 2020. IRENA, 2021, June. 180 р. URL:
https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020 (дата звернення: 10.01.2023)
11. High level of dynamism on the SHIP world market in 2022. 2023, March 27. URL:
https://solarthermalworld.org/news/high-level-of-dynamism-on-the-ship-world-market-in-2022/ (дата звернення:
21.04.2023)
12. Bärbel Epp. Cost and market trends in solar industrial heat. 2022. 22 р. URL:
https://www.dlr.de/sf/en/PortalData/73/Resources/dokumente/soko/soko2021/DLR-
SolarColloquium2021_Cost_and_market_trends_EPP.pdf (дата звернення: 21.04.2023).
13. Concentrating solar heat capacity quadruples in 2022. 2022, August 29. URL:
https://solarthermalworld.org/news/concentrating-solar-heat-capacity-quadruples-in-2022/ (дата звернення:
10.01.2023).
14. Promising results from innovative solar district heating plants. 2023, February 27. URL:
https://solarthermalworld.org/news/promising-results-from-innovative-solar-district-heating-plants/ (дата звернення:
17.03.2023).
15. IEA SHC investigates cost reduction potential of solar district heating. 2023, February 6. URL:
https://solarthermalworld.org/news/iea-shc-investigates-cost-reduction-potential-of-solar-district-heating/ (дата
звернення: 17.03.2023).
https://mepr.gov.ua/files/docs/klimatychna_polityka/
https://www.consilium.europa.eu/en/press/press-releases/2021/06/28/council-adopts-european-climate-law/
https://menr.gov.ua/files/docs/Проект%20Стратегії%20низьковуглецевого%20розвитку%20України.pdf
https://menr.gov.ua/files/docs/Проект%20Стратегії%20низьковуглецевого%20розвитку%20України.pdf
https://doi.org/10.36296/1819-8058.2021.3(66).33-44
https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.4(71).43-48
https://doi.org/10.32347/2310-0516.2019.13.69-78
https://doi.org/10.36296/renewable.conf.18-19.05.2023
https://www.researchgate.net/publication/371753766_Sritical_Infrastructure_Resilience_-_2023_collection_of_materials_of_the_scientific_and_practical_conference_Kyiv_June_21_2023_PIMEE_of_NAS_of_Ukra
https://www.researchgate.net/publication/371753766_Sritical_Infrastructure_Resilience_-_2023_collection_of_materials_of_the_scientific_and_practical_conference_Kyiv_June_21_2023_PIMEE_of_NAS_of_Ukra
https://www.researchgate.net/publication/371753766_Sritical_Infrastructure_Resilience_-_2023_collection_of_materials_of_the_scientific_and_practical_conference_Kyiv_June_21_2023_PIMEE_of_NAS_of_Ukra
https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020
https://solarthermalworld.org/news/high-level-of-dynamism-on-the-ship-world-market-in-2022/
https://www.dlr.de/sf/en/PortalData/73/Resources/dokumente/soko/soko2021/DLR-SolarColloquium2021_Cost_and_market_trends_EPP.pdf
https://www.dlr.de/sf/en/PortalData/73/Resources/dokumente/soko/soko2021/DLR-SolarColloquium2021_Cost_and_market_trends_EPP.pdf
https://solarthermalworld.org/news/concentrating-solar-heat-capacity-quadruples-in-2022/
https://solarthermalworld.org/news/promising-results-from-innovative-solar-district-heating-plants/
https://solarthermalworld.org/news/iea-shc-investigates-cost-reduction-potential-of-solar-district-heating/
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 82
16. Big Solar in Kosovo replaces coal-based electric heating. 2023, January 25. URL:
https://solarthermalworld.org/news/big-solar-in-kosovo-replaces-coal-based-electric-heating/ (дата звернення:
17.04.2023).
17. Станиціна В.В., Артемчук В.О., Богославська О.Ю. Вплив адміністрування екологічного податку на вартість
теплової енергії в Україні. Електронне моделювання. 2021. Вип. 43(5). С. 55—72.
https://doi.org/10.15407/emodel.43.05.055
18. Станиціна В.В., Артемчук В.О. Перспективи впровадження деяких типів теплових насосів в Україні.
Електронне моделювання. 2022. Вип. 44(6). С. 48—68. https://doi.org/10.15407/emodel.44.06.048
19. Сидоров Д. Изменчивое солнце и попутный ветер. Енергобізнес. 2022. № 6(1250). URL: https://e-
b.com.ua/izmencivoe-solnce-i-poputnyi-veter-3299 (дата звернення: 21.04.2023).
20. Курс долара до гривні. Мінфін. URL: https://minfin.com.ua/ua/currency/usd/ (дата звернення: 21.04.2023).
21. Тарифи на теплову енергію КП «Київтеплоенерго»: розпорядження КМДА від 30.09.2022 р. № 673.
22. Про особливості регулювання відносин на ринку природного газу та у сфері теплопостачання під час дії
воєнного стану та подальшого відновлення їх функціонування: Закон України від 29.07.2022 р. № 2479-ІХ.
ANALYSIS OF SOLAR INDUSTRIAL HEAT SUPPLY
Valentyna Kobernyk, http://orcid.org/0000-0001-8727-7157
General Energy Institute of NAS of Ukraine, 172, Antonovycha St., Kyiv, 03150, Ukraine
e-mail: V.S.K@ukr.net
Abstract. The future of Ukraine is only impossible without integration into the European community, including
in the fight against climate change. It is possible to make the production of thermal energy more
environmentally friendly thanks to the introduction of solar technologies. Solar thermal technologies are
necessary for the decarbonization of the industrial sector. Information from open sources on the state and
prospects for the development of solar industrial heat supply systems in the world has been analyzed. Analysis
of the development of solar heat and steam production for industry in the world has shown that the solar thermal
energy market is currently in an early stage of development, but it is actively developing and many projects will
be commissioned in the near future. Specific investment costs and economy of solar industrial heat supply
systems of various capacities are determined. The average weighted cost of thermal energy for the life cycle is
used as a criterion of economy in world practice. Specific investment costs for installing solar systems are
significantly reduced when their thermal power is increased. Approximate dependences of average specific
investment costs on thermal power were obtained. The specific investment costs of installation and the number
of hours of operation significant impact on the average cost of solar heat and steam production for industry.
Approximate dependences of the average cost of heat on thermal power at different discount rates and at
different power on discount rates were obtained. In Ukraine, it is possible to organize the supply of industry
with heat and hot water from the use of solar technologies in a short period of time. A promising direction is
the use of solar heat supply systems in combination with other thermal energy sources.
Keywords: thermal energy; industrial heat supply, powerful solar systems, investment costs, cost of thermal
energy.
References
1. Proekt analitychnoho ohliadu Druhoho natsionalno vyznachenoho vnesku Ukrainy do Paryzkoi uhody. (2021, April).
Ministerstvo zakhystu dovkillia ta pryrodnykh resursiv Ukrainy. URL:
https://mepr.gov.ua/files/docs/klimatychna_polityka/ (Last accessed: 22.01.2023) [in Ukrainian].
2. Council of the European Union. (2021, June 28). Council adopts European climate law. [Press release]. URL:
https://www.consilium.europa.eu/en/press/press-releases/2021/06/28/council-adopts-european-climate-law/ (Last
accessed: 29.06.2023).
3. Stratehiia nyzkovuhletsevoho rozvytku do 2050 roku. (2017). Kyiv, 53 p. URL: https://menr.gov.ua/files/docs/Проект
Стратегії низьковуглецевого розвитку України.pdf (Last accessed: 22.01.2022) [in Ukrainian].
4. Carbon footprint assessment of various types of solar water heater. (2023, August 23). URL:
https://solarthermalworld.org/news/carbon-footprint-assessment-of-various-types-of-solar-water-heater/ (Last
accessed: 25.08.2023).
5. Matyakh, S., Surzhyk, Т., Rieztsov, V., & Ivanchuk, V. (2021). Directions and prospects for the development of solar
thermal energy. Vidnovluvana energetika, 3, 3344 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.36296/1819-8058.2021.3(66).33-
44
https://solarthermalworld.org/news/big-solar-in-kosovo-replaces-coal-based-electric-heating/
http://dx.doi.org/10.15407/emodel.43.05.055
http://dx.doi.org/10.15407/emodel.44.06.048
https://e-b.com.ua/izmencivoe-solnce-i-poputnyi-veter-3299
https://e-b.com.ua/izmencivoe-solnce-i-poputnyi-veter-3299
https://minfin.com.ua/ua/currency/usd/
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2479-20?find=1&text=%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%87%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F#w1_2
https://mepr.gov.ua/files/docs/klimatychna_polityka/
https://www.consilium.europa.eu/en/press/press-releases/2021/06/28/council-adopts-european-climate-law/
https://menr.gov.ua/files/docs/Проект%20Стратегії%20низьковуглецевого%20розвитку%20України.pdf
https://menr.gov.ua/files/docs/Проект%20Стратегії%20низьковуглецевого%20розвитку%20України.pdf
https://doi.org/10.36296/1819-8058.2021.3(66).33-44
https://doi.org/10.36296/1819-8058.2021.3(66).33-44
Системні дослідження в енергетиці. 2023. 4(75) 83
6. Zoshchenko, S.А. (2022). Solar heat supply: varieties of conversion systems, efficiency. Vidnovluvana energetika, 2,
4348 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.4(71).43-48
7. Glamazdin, P., & Kiryeyev, E. (2019). Perspectives of using Israel's experience in solar hot water supply in Ukraine.
Energy-Efficiency in Civil Engineering and Architecture, 13, 6978 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.32347/2310-
0516.2019.13.69-7
8. Kobernyk, V.S. (2023). Development of solar industrial heat supply. Renewable energy and energy efficiency in the XXI
century. Materials of the XXIV International scientific and practical conference (2023, May 18–19). Кyiv: Institute of
Renewable energy of NAS of Ukraine, 184185 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.36296/renewable.conf.18-19.05.2023
9. Kobernyk, V.S. (2023). Soniachne teplppostachannia ob’iektiv krytychnoi infrastruktury. Critical Infrastructure
Resilience: Collection of materials of the scientific and practical conference (2023, June 21). Кyiv: G.E. Pukhov Institute
for Modelling in Energy Engineering of NAS of Ukraine, 8689. URL:
https://www.researchgate.net/publication/371753766_Sritical_Infrastructure_Resilience_-
_2023_collection_of_materials_of_the_scientific_and_practical_conference_Kyiv_June_21_2023_PIMEE_of_NAS_o
f_Ukra [in Ukrainian].
10. Renewable power generation costs in 2020. (2021, June). IRENA, 180 р. URL:
https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020 (Last accessed: 10.01.2023).
11. High level of dynamism on the SHIP world market in 2022. (2023, March 27). URL:
https://solarthermalworld.org/news/high-level-of-dynamism-on-the-ship-world-market-in-2022/ (Last accessed:
21.04.2023).
12. Bärbel Epp. (2022). Cost and market trends in solar industrial heat, 22 р. URL:
https://www.dlr.de/sf/en/PortalData/73/Resources/dokumente/soko/soko2021/DLR-
SolarColloquium2021_Cost_and_market_trends_EPP.pdf (Last accessed: 29.06.2023).
13. Concentrating solar heat capacity quadruples in 2022. (2022, August 29). URL:
https://solarthermalworld.org/news/concentrating-solar-heat-capacity-quadruples-in-2022/ (Last accessed: 10.04.2023)
14. Promising results from innovative solar district heating plants. (2023, February 27). URL:
https://solarthermalworld.org/news/promising-results-from-innovative-solar-district-heating-plants/ (Last accessed:
17.03.2023).
15. IEA SHC investigates cost reduction potential of solar district heating. (2023, February 6). URL:
https://solarthermalworld.org/news/iea-shc-investigates-cost-reduction-potential-of-solar-district-heating/ (Last
accessed: 17.03.2023).
16. Big Solar in Kosovo replaces coal-based electric heating. (2023, January 25). URL:
https://solarthermalworld.org/news/big-solar-in-kosovo-replaces-coal-based-electric-heating/ (Last accessed:
17.04.2023).
17. Stanytsina, V.V., Artemchuk, V.O., & Bogoslavska, O.Yu. (2021). The impact of environmental tax administration on
the cost of thermal energy on the example of organic and biofuels boilers іn Ukraine. Electronic modeling, 43(5), 5572
[in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/emodel.43.05.055
18. Stanytsina, V.V., & Artemchuk, V.О. (2022). Prospects for the introduction of several types of heat pumps in Ukraine.
Electronic modeling, 44(6), 4868 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/emodel.44.06.048
19. Sydorov, D. (2022). Izmenchivoe solnce i poutnyj veter. Energobiznes, 6(1250). URL: https://e-b.com.ua/izmencivoe-
solnce-i-poputnyi-veter-3299 (Last accessed: 21.04.2023) [in Russian].
20. Kurs dolara do hryvni. Minfin. URL: https://minfin.com.ua/ua/currency/usd/ (Last accessed: 21.04.2023) [in Ukrainian].
21. Taryfy na teplovu enerhiiu KP "Kyivteploenerho": rozporiadzhennia KMDA vid 30.09.2022 r. № 673 [in Ukrainian].
22. Pro osoblyvosti rehuliuvannia vidnosyn na rynku pryrodnoho hazu ta u sferi teplopostachannia pid chas dii voiennoho
stanu ta podalshoho vidnovlennia yikh funktsionuvannia: Zakon Ukraini vid 29.07.2022 r. № 2479-ІХ [in Ukrainian].
Надійшла до редколегії: 23.08.2023
https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.4(71).43-48
https://doi.org/10.32347/2310-0516.2019.13.69-7
https://doi.org/10.32347/2310-0516.2019.13.69-7
https://doi.org/10.36296/renewable.conf.18-19.05.2023
https://www.researchgate.net/publication/371753766_Sritical_Infrastructure_Resilience_-_2023_collection_of_materials_of_the_scientific_and_practical_conference_Kyiv_June_21_2023_PIMEE_of_NAS_of_Ukra
https://www.researchgate.net/publication/371753766_Sritical_Infrastructure_Resilience_-_2023_collection_of_materials_of_the_scientific_and_practical_conference_Kyiv_June_21_2023_PIMEE_of_NAS_of_Ukra
https://www.researchgate.net/publication/371753766_Sritical_Infrastructure_Resilience_-_2023_collection_of_materials_of_the_scientific_and_practical_conference_Kyiv_June_21_2023_PIMEE_of_NAS_of_Ukra
https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020
https://solarthermalworld.org/news/high-level-of-dynamism-on-the-ship-world-market-in-2022/
https://www.dlr.de/sf/en/PortalData/73/Resources/dokumente/soko/soko2021/DLR-SolarColloquium2021_Cost_and_market_trends_EPP.pdf
https://www.dlr.de/sf/en/PortalData/73/Resources/dokumente/soko/soko2021/DLR-SolarColloquium2021_Cost_and_market_trends_EPP.pdf
https://solarthermalworld.org/news/concentrating-solar-heat-capacity-quadruples-in-2022/
https://solarthermalworld.org/news/promising-results-from-innovative-solar-district-heating-plants/
https://solarthermalworld.org/news/iea-shc-investigates-cost-reduction-potential-of-solar-district-heating/
https://solarthermalworld.org/news/big-solar-in-kosovo-replaces-coal-based-electric-heating/
http://dx.doi.org/10.15407/emodel.43.05.055
http://dx.doi.org/10.15407/emodel.44.06.048
https://e-b.com.ua/izmencivoe-solnce-i-poputnyi-veter-3299
https://e-b.com.ua/izmencivoe-solnce-i-poputnyi-veter-3299
https://minfin.com.ua/ua/currency/usd/
|
| id | systemreorg-article-818 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:22:21Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/98/a636792eb815b2bb5a7041fa8285a098.pdf |
| spelling | systemreorg-article-8182026-07-18T12:57:47Z ANALYSIS OF SOLAR INDUSTRIAL HEAT SUPPLY Аналіз сонячного промислового теплопостачання Kobernyk, Valentina thermal energy; industrial heat supply, powerful solar systems, investment costs, cost of thermal energy. теплова енергія, теплопостачання промисловості, потужні сонячні системи, інвестиційні витрати, собівартість виробництва теплової енергії. The future of Ukraine is only impossible without integration into the European community, including in the fight against climate change. It is possible to make the production of thermal energy more environmentally friendly thanks to the introduction of solar technologies. Solar thermal technologies are necessary for the decarbonization of the industrial sector. Information from open sources on the state and prospects for the development of solar industrial heat supply systems in the world has been analyzed. Analysis of the development of solar heat and steam production for industry in the world has shown that the solar thermal energy market is currently in an early stage of development, but it is actively developing and many projects will be commissioned in the near future. Specific investment costs and economy of solar industrial heat supply systems of various capacities are determined. The average weighted cost of thermal energy for the life cycle is used as a criterion of economy in world practice. Specific investment costs for installing solar systems are significantly reduced when their thermal power is increased. Approximate dependences of average specific investment costs on thermal power were obtained. The specific investment costs of installation and the number of hours of operation significant impact on the average cost of solar heat and steam production for industry. Approximate dependences of the average cost of heat on thermal power at different discount rates and at different power on discount rates were obtained. In Ukraine, it is possible to organize the supply of industry with heat and hot water from the use of solar technologies in a short period of time. A promising direction is the use of solar heat supply systems in combination with other thermal energy sources. Майбутнє України неможливе без інтеграції до європейського співтовариства, у тому числі в протидії змінам клімату. Зробити виробництво теплової енергії більш екологічним можна завдяки впровадженню сонячних технологій. Сонячні теплові технології необхідні для декарбонізації промислового сектору. Проаналізовано інформацію з відкритих джерел щодо стану та перспектив розвитку систем сонячного промислового теплопостачання у світі. Аналіз розвитку виробництва сонячного тепла та пари для промисловості у світі показав, що ринок сонячної теплової енергії зараз знаходиться на ранній стадії розвитку, але активно розвивається і багато проєктів будуть введені в експлуатацію найближчим часом. Визначено питомі інвестиційні витрати та економічність систем сонячного промислового теплопостачання різної потужності. У якості критерію економічності у світовій практиці використовується середня зважена собівартість теплової енергії за життєвий цикл. Питомі інвестиційні витрати на встановлення сонячних систем значно зменшуються при збільшенні їх теплової потужності. Отримано апроксимаційні залежності середніх питомих інвестиційних витрат від теплової потужності. Значний вплив на середню собівартість виробництва сонячного тепла та пари для промисловості мають питомі інвестиційні витрати на встановлення та кількість годин роботи. Отримано апроксимаційні залежності середньої собівартості теплової енергії від теплової потужності за різних дисконтних ставок та за різної потужності від дисконтних ставок. В Україні можливо в короткий термін організувати забезпечення промисловості теплом і гарячою водою від використання сонячних технологій. Перспективним напрямком є використання систем сонячного теплопостачання у комбінації з іншими джерелами теплової енергії. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2023-11-13 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/818 10.15407/srenergy2023.04.074 System Research in Energy; No. 4 (75) (2023): System Research in Energy; 74-83 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (75) (2023): Системні дослідження в енергетиці; 74-83 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/818/722 Copyright (c) 2023 Valentina Kobernyk https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | thermal energy; industrial heat supply powerful solar systems investment costs cost of thermal energy. Kobernyk, Valentina ANALYSIS OF SOLAR INDUSTRIAL HEAT SUPPLY |
| title | ANALYSIS OF SOLAR INDUSTRIAL HEAT SUPPLY |
| title_alt | Аналіз сонячного промислового теплопостачання |
| title_full | ANALYSIS OF SOLAR INDUSTRIAL HEAT SUPPLY |
| title_fullStr | ANALYSIS OF SOLAR INDUSTRIAL HEAT SUPPLY |
| title_full_unstemmed | ANALYSIS OF SOLAR INDUSTRIAL HEAT SUPPLY |
| title_short | ANALYSIS OF SOLAR INDUSTRIAL HEAT SUPPLY |
| title_sort | analysis of solar industrial heat supply |
| topic | thermal energy; industrial heat supply powerful solar systems investment costs cost of thermal energy. |
| topic_facet | thermal energy; industrial heat supply powerful solar systems investment costs cost of thermal energy. теплова енергія теплопостачання промисловості потужні сонячні системи інвестиційні витрати собівартість виробництва теплової енергії. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/818 |
| work_keys_str_mv | AT kobernykvalentina analysisofsolarindustrialheatsupply AT kobernykvalentina analízsonâčnogopromislovogoteplopostačannâ |