ECONOMIC ASPECTS OF REALIZATION OF AUTONOMOUS CHARGER STATIONS OF ELECTRIC VEHICLES ON THE BASIS OF WIND TURBINE
The volumes of electricity generation in Ukraine for the last year, as well as the dynamics of growth of electric consumption in comparison with the previous year have been analyzed.  The current state of development of renewable energy objects of Ukraine is considered, and it is noted...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/190 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1871103226297712640 |
|---|---|
| author | Budko, V. Kudria, S. Voitko, S. Тrofymenko, O. |
| author_facet | Budko, V. Kudria, S. Voitko, S. Тrofymenko, O. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "V. Budko",
"institution": "National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute» 03056, 37 Peremohy Avenue, Kyiv, Ukraine, Institute of Renewa Energy, NAS of Ukraine 02094, 20A Hnatable Khotkevycha Street, Kyiv, Ukraine."
},
{
"author": "S. Kudria",
"institution": "Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine 02094, 20A Hnata Khotkevycha Street, Kyiv, Ukraine, National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute» 03056, 37 Peremohy Avenue, Kyiv, Ukraine"
},
{
"author": "S. Voitko",
"institution": "National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute» 03056, 37 Peremohy Avenue, Kyiv, Ukraine"
},
{
"author": "O. Тrofymenko",
"institution": "National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute» 03056, 37 Peremohy Avenue, Kyiv, Ukraine"
}
] |
| author_sort | Budko, V. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T06:32:12Z |
| description | The volumes of electricity generation in Ukraine for the last year, as well as the dynamics of growth of electric consumption in comparison with the previous year have been analyzed.  The current state of development of renewable energy objects of Ukraine is considered, and it is noted that a significant increase in photovoltaic and wind power plants is due to the highest coefficients of the "green tariff" that are valid for the sale of clean energy.  It is shown that the rates of increase of capacities of wind power plants are significantly inferior to photoelectric stations.  It is noted that the wind energy potential of Ukraine significantly exceeds the energy potential of solar radiation. Taking into account the rapidly growing dynamics of electric vehicle growth in Ukraine, the need to accelerate the use of the energy potential of Ukraine's wind through the implementation of autonomous charging stations of electric vehicles with wind turbines has been substantiated. The downward dynamics of the cost index of wind power plants and lithium-ion batteries is considered.  The basic investments for realization of the system of an autonomous charging station of an electric motor with wind power plants and buffer batteries of energy are determined.  On the basis of the analysis of the seasonal nature of the change in the production of wind power plants, as well as the tariff policy for the sale of electric energy at the charge of electric vehicles, it has been established that the payback period for the sale of an autonomous charging station of this type may be from 9-10 to 19-20 years. It is noted that the index of the guaranteed electric vehicle charge will be maximal only if the wind speed distribution is evenly distributed during the year. Ref. 8, fig. 4. |
| doi_str_mv | 10.36296/1819-8058.2019.1(56).45-50 |
| first_indexed | 2025-07-17T11:37:35Z |
| format | Article |
| fulltext |
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2019. № 1 45
УДК 621.311.243; 621.311.245
ЕКОНОМІЧНІ АСПЕКТИ РЕАЛІЗАЦІЇ АВТОНОМНИХ ЗАРЯДНИХ СТАНЦІЙ
ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ НА ОСНОВІ ВІТРОЕЛЕКТРИЧНИХ УСТАНОВОК
В.І. Будько1,2, канд. техн. наук, доцент, С.О. Кудря2,1, чл.-кор. НАН України, докт. техн. наук, проф., С.В. Войтко1, докт.
екон. наук, проф., О.О. Трофименко1, канд. екон. наук, доцент
1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського»
03056 м. Київ, пр-т Перемоги, 37
2Інститут відновлюваної енергетики НАН України,
02094 м. Київ, вул. Гната Хоткевича, 20А
Проаналізовано об’єми виробітку електроенергії в Україні за минулий рік, а також динаміку приросту електроспоживання
в порівнянні з попереднім роком. Розглянуто сучасний стан розвитку об’єктів відновлюваної енергетики України та
відмічено, що суттєвий приріст фотоелектричних та вітроелектричних станцій обумовлений через найвищі коефіцієнти
«зеленого тарифу», які діють на продаж екологічно чистої електроенергії. При цьому показано, що темпи збільшення по-
тужностей вітроелектричних станцій суттєво поступаються фотоелектричним станціям. Відмічено, що вітроенерге-
тичний потенціал України значно перевищує енергетичний потенціал сонячного випромінювання. Враховуючи швидко зро-
стаючу динаміку приросту електромобілів на території України обґрунтована необхідність прискорення темпів викори-
стання енергетичного потенціалу вітру України через реалізацію автономних зарядних станцій електромобілів з вітро-
електричними установками. Розглянута спадаюча динаміка індексу вартості вітроелектричних установок та літієвих
акумуляторних батарей. Визначені основні капіталовкладення для реалізації системи автономної зарядної станції елек-
тромобіля з вітроелектричними установками та буферними акумуляторами енергії. На основі аналізу сезонного характеру
зміни виробітку вітроелектричних установок, а також тарифної політики на продаж електричної енергії при заряді
електромобілів встановлено, що термін окупності реалізації автономної зарядної станції даного типу може складати від
9-10 до 19-20 років. Відмічено, що показник гарантованого заряду електромобіля буде максимальним тільки за умови рів-
номірного розподілу швидкості вітру протягом року. Бібл. 8, рис. 4.
Ключові слова: вітроелектрична установка, автономна зарядна станція, електромобіль, буферна акумуляторна батарея.
ECONOMIC ASPECTS OF REALIZATION OF AUTONOMOUS CHARGER STATIONS
OF ELECTRIC VEHICLES ON THE BASIS OF WIND TURBINE
V. Budko1, 2, candidate of technical science, assistant professor, S. Kudria2,1, corresponding member of the NAS of Ukraine, doc-
tor of technical science, professor, S. Voitko1, doctor of economic sciences, professor, O. Тrofymenko1, candidate of economic
sciences, assistant professor.
1National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute» 03056, 37 Peremohy Avenue, Kyiv, Ukraine
2Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine 02094, 20A Hnata Khotkevycha Street, Kyiv, Ukraine.
The volumes of electricity generation in Ukraine for the last year, as well as the dynamics of growth of electric consumption in com-
parison with the previous year have been analyzed. The current state of development of renewable energy objects of Ukraine is con-
sidered, and it is noted that a significant increase in photovoltaic and wind power plants is due to the highest coefficients of the
"green tariff" that are valid for the sale of clean energy. It is shown that the rates of increase of capacities of wind power plants are
significantly inferior to photoelectric stations. It is noted that the wind energy potential of Ukraine significantly exceeds the energy
potential of solar radiation. Taking into account the rapidly growing dynamics of electric vehicle growth in Ukraine, the need to
accelerate the use of the energy potential of Ukraine's wind through the implementation of autonomous charging stations of electric
vehicles with wind turbines has been substantiated. The downward dynamics of the cost index of wind power plants and lithium-ion
batteries is considered. The basic investments for realization of the system of an autonomous charging station of an electric motor
with wind power plants and buffer batteries of energy are determined. On the basis of the analysis of the seasonal nature of the
change in the production of wind power plants, as well as the tariff policy for the sale of electric energy at the charge of electric
vehicles, it has been established that the payback period for the sale of an autonomous charging station of this type may be from 9-10
to 19-20 years. It is noted that the index of the guaranteed electric vehicle charge will be maximal only if the wind speed distribution
is evenly distributed during the year. Ref. 8, fig. 4.
Keywords: wind turbine, autonomous charging station, electric vehicle, buffer battery.
© В.І.Будько, С.О.Кудря, С.В.Войтко, О.О.Трофименко, 2019
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2019. № 1 46
В.І. Будько
V. Budko
Відомості про автора: доцент кафедри Від-
новлюваних джерел енергії Національного
технічного університету України «Київський
політехнічний інститут імені Ігоря Сікорсь-
кого» (КПІ ім. Ігоря Сікорського), кандидат
технічних наук, старший науковий співробіт-
ник відділу вітроенергетики Інституту відно-
влюваної енергетики НАН України.
Освіта: Національний технічний університет
України «Київський політехнічний інститут»,
інженер-технолог за фахом «Технічна елект-
рохімія».
Наукова сфера: Системи накопичення і збе-
рігання енергії на основі електрохімічних
акумуляторів; комплексні системи енергоза-
безпечення на основі відновлюваних джерел
енергії; підвищення ефективності роботи
автономних вузлів енергопостачання на ос-
нові відновлюваних джерел енергії.
Публікації: 52. Патенти: 3.
ORCID: 0000-0002-6219-4221
Контакти: +38 (044) 204-81-91
e-mail: solar_budko@ukr.net
Author information: Associate Professor of the
Department of Renewable Energy of the Nation-
al Technical University of Ukraine "Igor Sikor-
sky Kyiv Polytechnic Institute" (Igor Sikorsky
KPI), PhD of Technical sciences, senior re-
searcher the Department of Wind Energy the
Institute of Renewable Energy of the National
Academy of Sciences of Ukraine.
Education: National Technical University of
Ukraine "Kiev Polytechnic Institute", engineer-
technologist in the specialty "Technical Electro-
chemistry".
Research area: Systems of accumulation and
storage of energy based on electrochemical bat-
tery; Integrated energy supply systems based on
renewable energy sources; Increasing the effi-
ciency of autonomous power supply units on the
basis of renewable energy sources.
Publications: 52. Patents: 3.
ORCID: 0000-0002-6219-4221
Contacts: +38 (044) 204-81-91
e-mail: solar_budko@ukr.net
C.O. Кудря
S. Kudria
Відомості про автора: директор Інституту
відновлюваної енергетики НАН України,
виконувач обов’язки завідувача кафедри від-
новлюваних джерел енергії Національного
технічного університету України «Київський
політехнічний інститут імені Ігоря Сікорсь-
кого» (КПІ ім. Ігоря Сікорського), чл.-кор.
НАН України, доктор технічних наук, профе-
сор кафедри відновлюваних джерел енергії
КПІ ім. Ігоря Сікорського.
Освіта: Київський політехнічний інститут,
інженер-технолог за спеціальністю «Техноло-
гії електрохімічних виробництв».
Наукова сфера: комплексні системи енерго-
забезпечення на основі відновлюваних дже-
рел енергії; системи акумулювання та перет-
ворення енергії відновлюваних джерел.
Публікації: 332.
Патенти: 45.
Монографії: 11.
ORCID: 0000-0002-4798-6853
Контакти: +38 (044) 206-28-09
e-mail: sa.kudria@gmail.com
Author information: Director of the Institute of
Renewable Energy of the National Academy of
Sciences of Ukraine, Acting Head of the De-
partment of Renewable Energy Sources of the
National Technical University of Ukraine "Igor
Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" (Igor Sikor-
sky Kyiv Polytechnic Institute), Corr. NAS of
Ukraine, Doctor of Technical sciences, Professor
of the Department of Renewable Energy Sources
of the Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute.
Education: Kyiv Polytechnic Institute, engineer-
technologist on the specialty "Technologies of
electrochemical manufactures".
Research area: integrated power supply systems
based on renewable energy sources; systems of
energy storage and conversion of renewable
sources.
Publications: 332.
Patents: 45.
Monographs: 11.
ORCID: 0000-0002-4798-6853
Contacts: +38 (044) 206-28-09
e-mail: sa.kudria@gmail.com
С.В. Войтко
S. Voitko
Відомості про автора: завідувач кафедри
міжнародної економіки Національного техні-
чного університету України «Київський полі-
технічний інститут імені Ігоря Сікорського»
(КПІ ім. Ігоря Сікорського), доктор економі-
чних наук, професор кафедри міжнародної
економіки КПІ ім. Ігоря Сікорського.
Освіта: Національний технічний університет
України «Київський політехнічний інститут»,
інженер-конструктор-технолог за фахом
«Конструювання і технологія радіо-
електронних засобів».
Наукова сфера: економіка підприємства,
економіка енергетичної сфери, міжнародна
економіка, управління розвитком наукоміст-
ких підприємств, Індустрія-4.0.
Публікації: 510.
ORCID: 0000-0002-2488-3210
Контакти: +38 (044) 204-91-03
e-mail: s.voytko@kpi.ua
Author information: Head of the Department of
International Economics of the National Tech-
nical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv
Polytechnic Institute" (Igor Sikorsky Kyiv Poly-
technic Institute), Doctor of Economic scienc-
es,Professor of the Department of International
Economics of Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic
Institute.
Education: National Technical University of
Ukraine "Kiev Polytechnic Institute", engineer-
designer-technologist on the specialty "Design
and technology of radio-electronic means".
Research area: the economy of the enterprise,
the economy of energy sector, the international
economy, the management of the development of
knowledge-intensive enterprises.
Publications: 510.
ORCID: 0000-0002-2488-3210
Contacts: +38 (044) 204-91-03
e-mail: s.voytko@kpi.ua
mailto:sa.kudria@gmail.com
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2019. № 1 47
O.O. Трофименко
O. Тrofymenko
Відомості про автора доцент кафедри теоре-
тичної та прикладної економіки Національ-
ного технічного університету України «Київ-
ський політехнічний інститут імені Ігоря Сі-
корського» (КПІ ім. Ігоря Сікорського), кан-
дидат економічних наук, відповідальний сек-
ретар наукового журналу «Підприємництво
та інновації».
Освіта: Національний технічний університет
України «Київський політехнічний інститут»,
за спеціальністю «Менеджмент організацій».
Наукова сфера: економіка підприємства,
економіка енергетичної сфери, управління
розвитком енергетичних підприємств.
Публікації: 35.
ORCID: 0000-0002-2339-0377
Контакти: +38 (044) 204-85-07
e-mail: o.o.trofymenko@gmail.com
Author information: Associate professor of the
Department of International Economics of the
National Technical University of Ukraine "Igor
Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" (Igor Sikor-
sky Kyiv Polytechnic Institute), PhD of Econom-
ic sciences, responsible secretary of the scientific
journal "Entrepreneurship and Innovation".
Education: National Technical University of
Ukraine "Kiev Polytechnic Institute", in the spe-
cialty "Management of Organizations".
Research area: enterprise economy, the econo-
my of energy sector, the management of the
development of energy enterprises.
Publications: 35.
ORCID: 0000-0002-2339-0377
Контакти: +38 (044) 204-85-07
e-mail: o.o.trofymenko@gmail.com
Перелік використаних позначень та скорочень:
ВДЕ – відновлювані джерела енергії;
АЗСЕМ – автономна зарядна станція електромобілів;
ОЕС – об’єднана енергосистема;
ВЕУ – вітроелектрична установка;
ККД – коефіцієнт корисної дії;
АБ – акумуляторна батарея;
ЕМ – електромобіль.
Вступ. Виробіток електроенергії за 2018 рік
в Україні склав 146,11 млрд кВт·год. У загально-
му обсязі виробництва електроенергії 1,9 %
(2,78 млрд кВт·год) було вироблено об’єктами
відновлюваної енергетики, а її частка у вартості
склала 8,61 % [1]. За останній рік суттєвих змін
не сталося. Зросли тільки обсяги виробництва
електроенергії на 2,7 % порівняно з 2017 роком,
проте співвідношення обсягів споживання насе-
ленням і промисловістю практично не змінилося.
Рис. 1. Динаміка приросту потужностей відновлюваних
джерел енергії в Україні
Fig. 1. Dynamics of capacity growth of renewable energy
sources in Ukraine
Відновлювана енергетика поступово збіль-
шує свою частку в загальному енергобалансі
країни про що свідчить динаміка нарощування
потужностей ВДЕ (рис. 1) [2]. Зокрема, за 2018 р.
введено 813 МВт нових відновлюваних потужно-
стей, основна частка яких припала на сонячну
(716 МВт) та вітрову (68 МВт). Потужність реш-
ти видів відновлюваної енергетики, введених у
2018 році склала 29 МВт. Значні темпи приросту
об’єктів сонячної енергетики пояснюються, у
першу чергу, найбільшим коефіцієнтом зеленого
тарифу, що робить їх найбільш економічно при-
вабливими для інвестора. Однак, фотоелектрич-
ний потенціал енергії Сонця в 2,95 млн т н.е.
значно поступається енергетичному потенціалу
вітру в 15 млн т н.е. [3]. Це, у свою чергу, свід-
чить про недооцінку вітроенергетики, яка може
суттєво збільшити виробництво чистої електрич-
ної енергії.
Одним з варіантів швидшого освоєння енер-
гетичного потенціалу вітру та, відповідно, отри-
мання додаткового виробітку екологічно чистої
енергії є використання ВЕУ для заряду різних
типів електромобілів (як повністю електричних,
так і гібридів, що здатні підзаряджатись). У даній
роботі розглядаються економічні питання вико-
ристання енергії вітру при застосуванні в складі
автономної зарядної станції електромобілів
(АЗСЕМ) вітроелектричних установок.
Метою даної роботи є встановлення економі-
чної доцільності розширення використання енер-
гетичного потенціалу вітру через застосування у
складі автономних зарядних станцій вітроелект-
ричних установок, як основних генераторів елект-
ричної енергії для заряду електромобілів.
Статистика показує [4], що ринок електро-
мобілів в Україні продовжує бути таким, що
швидко зростає. Станом на 01.11.2018 року в Ук-
раїні нараховується вже понад 11,5 тисяч елект-
ромобілів (рис. 2), більше 9,5 тис. чисто електри-
чних (BEV) та більше 2 тис. підзаряджуваних
гібридів (РНEV), тоді як в 2014 році було лише
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2019. № 1 48
95. На сьогодні в Україні вже є понад 2000 заря-
дних станцій, однак практично всі вони приєдна-
ні до об’єднаної енергосистеми країни (ОЕС).
Зростання потужних одиничних зарядних станцій
електромобілів (від 100 кВт і більше) та їх кіль-
кості може призводити до значного впливу на
роботу ОЕС України.
Рис. 2. Розподіл ринку електромобілів в Україні
Fig. 2. Distribution of the market of electric vehicles in
Ukraine
Для розрахунків приймемо середнє спожи-
вання електроенергії одним електромобілем на
рівні близько 80 кВт·год на день (близько
30 МВт·год на рік). Також у розрахунок будемо
включати техніко-економічні характеристики
станцій швидкого заряду (технології Chademo
або SSC – з режимами швидкої підзарядки
(100 кВт за 10–30 хвилин)). Ставимо задачу за-
безпечити зниження негативного впливу на робо-
ту ОЕС шляхом створення автономних зарядних
станцій електромобілів на основі вітроелектрич-
них установок, які розміщуватимуться на основ-
них автошляхах досить далеко від ліній електро-
передачі.
Встановлення АЗСЕМ на основі ВЕУ має пе-
редбачатись у місцях з наявним попитом елек-
тромобілів на підзаряд при забезпеченні умов
гарантованого заряду та зручності для під’їзду
електромобілів. Лише за умови максимально
можливої експлуатації встановленої потужності
генеруючого та перетворювального устаткування
можуть бути досягнуті мінімальні терміни окуп-
ності витрат власника станції підза-рядки на її
проектування, монтаж і експлуатацію.
Аналіз динаміки вартості ВЕУ [5] показує,
що середня вартість 1 кВт встановленої потужно-
сті станом на 2018 рік становить близько
1000 дол. США (рис. 3). Для розрахунків прий-
маємо вартість в 1,0 дол. США за 1 Вт встанов-
леної потужності ВЕУ.
Рис. 3. Динаміка індексу вартості вітроелектричних
установок
Fig. 3. Dynamics of the cost index of the wind turbines
Очікувано, що основний обсяг споживання
енергії на АЗСЕМ буде спостерігатися у світлу
пору доби, адже трафік у день набагато більший
аніж у ночі. Зважаючи на це, автономна зарядна
станція електромобілів на основі ВЕУ передбачає
в своєму складі буферний акумулятор, який буде
заряджатись у період наявності вітру. Незалежно
від того, коли прибуде електромобіль на заряд,
має бути достатньо енергії для його підзарядки.
Згідно [3] ККД кращих вітрових коліс знаходить-
ся у межах 0,3÷0,35. Прийнявши ККД 0,3 ВЕС
встановленою потужністю 20 кВт у середньому
за рік, приміром, для регіону, наприклад м. Мелі-
тополь, Запорізької області, Україна при висоті
опори 66 м можливо отримати виробіток
50÷60 МВт∙год електроенергії на рік.
Для розрахунку необхідної потужності оби-
раємо зарядну станцію на два підключення поту-
жністю 100 кВт.
У даній статті будемо вважати, що викону-
ються такі попередні умови:
1) власні потреби АЗСЕМ (освітлення та ін.)
на рівні 3 кВт·год на день;
2) залишковий заряд АБ ЕМ при заїзді елект-
ромобіля на зарядну станцію становить 20% від
його максимального значення, тобто
ЕМ
АБ0,2 Е ,
оскільки при менших залишкових значеннях за-
ряду акумулятора електромобіль може не доїхати
до зарядної станції;
3) ймовірність заїзду електромобілю на заря-
дну станцію при залишковому заряді АБ ЕМ від
80% і більше рівна 0, оскільки дозаряд електро-
мобіля у діапазоні від ЕМ
АБ0,8 1 Е необхідно
проводити в стаціонарному (не прискореному)
режимі заряду;
4) надлишкова енергія буферної АБ АЗСЕМ
повинна становити не менше 20% від номіналь-
ного значення, тобто 1,2НЕk ;
5) максимальне значення напруги буферної АБ
ЕЗСЕМ приймаємо рівним 600БУФ
АБU B , згідно [4];
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2019. № 1 49
6) приймемо для розрахунків коефіцієнт ко-
рисної дії буферної акумуляторної батареї рівним
80% ( 0,8БУФ
АБ ), а коефіцієнт заряду акумулято-
рної батареї електромобіля – рівним 90%
( 0,9з
АБ ).
У такому випадку енергія буферної АБ для
гарантованого забезпечення роботи АЗСЕМ при
заряді одного ЕМ з максимальною потребою в
80 кВт·год повинна становити:
137,83
АЗСЕМ ЕМ
БУФ ВП АБ
АБ ЗЕ БУФ
АБ
E + Е
Е = k =
η
80
3+
0,9
= 1,2 = кВт год.
0,8
(1)
При потребі виробітку 137,83 кВт·год щодо-
би (або 50,37 МВт·год на рік) необхідна встанов-
лена потужність ВЕС має складати близько
20 кВт. При цьому, на продаж для заряду ЕМ ви-
користовуватиметься 89 кВт·год на день, або
32485 кВт·год на рік. Решта (17885 кВт·год) ви-
трачатиметься на власні потреби АЗСЕМ, а та-
кож це будуть втрати при перетворенні та пере-
дачі енергії від ВЕУ до кінцевого споживача.
Якщо врахувати випадковий характер виро-
бітку електроенергії ВЕУ як протягом доби, так і
в сезонному розрізі, то для літньої пори року не-
обхідно збільшувати потужність ВЕУ, оскільки в
ці місяці року спостерігаються дещо менші шви-
дкості вітру. Тобто, для літного періоду року
встановлена потужність ВЕУ необхідна для за-
безпечення щоденного заряду електромобіля і
власних потреб АЗСЕМ зросте в 1,5÷2 рази.
Орієнтовна вартість ВЕУ для АЗСЕМ, при
рівномірному розподілі швидкості вітру (в ідеа-
льному випадку) буде становити:
1000 20 20000 $.
20000 28 560000 .
ВЕУ
ВЕУ
В
або
В грн
Окрім вартості ВЕУ, необхідно врахувати
вартість зарядних пристроїв і акумуляторів. Згід-
но [6] приведена вартість пристрою швидкого
заряду становить 200 $/кВт, або 5600 грн/кВт.
Відповідно, зарядну станцію на 100 кВт можна
оцінювати в 20000$, або в 560 тис. грн.
Аналіз динаміки вартості літієвих акумуля-
торних батарей в період з 2010 по 2017 роки
включно показує стабільну динаміку зменшення
вартості 1 кВт·год від 1000$ до 209$ відповідно
(рис. 4) [7]. Якщо прийняти вартість 1 кВт·год у
209$, або 5852 грн, то вартість буферної АБ для
АЗСЕМ енергомісткістю 138 кВт∙год складає
807,576 тис. грн.
Для забезпечення заряду електромобіля у
80 кВт·год та забезпечення власних потреб заря-
дної станції необхідна буферна акумуляторна
батарея енергоємністю в 138 кВт·год.
Рис. 4. Динаміка індексу вартості літієвих акумулятор-
них батарей
Fig. 4. Dynamics of the cost index of lithium storage batteries
Враховуючи основні витрати на реалізацію
АЗСЕМ на основі ВЕУ з буферним акумулятором
енергії, маємо загальну вартість близько
1,927 млн грн. До цього варто додати вартість
землі, монтаж, налагодження і експлуатацію за-
рядної станції в межах 25% від капітальних вкла-
день. Тобто, повна реалізація АЗСЕМ на основі
ВЕУ з буферним акумулятором енергії з ро-
зрахунку на гарантований заряд одного електро-
мобіля з максимальною енергоємністю
80 кВт·год складе біля 2,5 млн грн.
При реалізації електроенергії на швидкий за-
ряд електромобілів за нічним тарифом по 4 грн за
1 кВт·год [8] термін окупності АЗСЕМ на основі
ВЕУ складе біля 19÷20 років.
Якщо реалізовувати електроенергію на
станціях швидкого заряду за денним тарифом по
8 грн за 1 кВт·год швидкого заряду [8], то термін
окупності станції в цілому скорочується до
9,5÷10 років, що представляє дані зарядні станції
достатньо привабливою сферою інвестицій, од-
нак за даним показником вони (АЗСЕМ на основі
ВЕУ), поки що, поступаються зарядним станціям,
під’єднаним до ОЕС, що пояснюється додаткови-
ми витратами на ВЕУ та буферний акумулятор.
Також зазначимо, що витрати на інфраструктуру,
яка потрібна для зарядних станцій на ВЕУ, прий-
маємо такими ж як і для традиційних АЗС (під'їзд,
освітлення, розмітка, знаки, вказівники тощо).
Висновки. 1. Проаналізовано динаміку
нарощування встановленої потужність об’єктів
відновлюваної енергетики та встановлено, що
динаміка використання вітроенергетичного по-
тенціалу України значно поступається освоєнню
сонячного енергопотенціалу, що пояснюється
більшою інвестиційною привабливістю фото-
електричних станцій через високий «зелений та-
риф» на продаж електроенергії від них, однак за
питомими показниками енергетичний потенціал
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2019. № 1 50
вітру більш ніж в 5 разів перевищує фотоелек-
тричний сонячний потенціал.
2. Проведено попередню вартісну оцінку ав-
тономної зарядної станції електромобілів на ос-
нові вітроелектричних установок і встановлено,
що сумарна вартість системи може становити
близько 2,5 млн грн, або 89,3 тис. дол. США (за
курсом початку 2019 року).
3. Термін окупності АЗСЕМ на основі ВЕУ з
буферним акумулятором енергії може коливатись
від 9-10 років до 19-20 років залежно від вартості
електроенергії, яка реалізовуватиметься для за-
ряду електромобілів.
1. Результати роботи ринку електроенергії в 2018 році.
Електронний ресурс. Режим доступу:
https://biz.censor.net.ua/resonance/3106395/rezultati_roboti_rink
u_elektroenerg_v_2018_rots.
2. У 2018 р. введено майже у 3 рази більше нових пот-
ужностей відновлюваної електроенергетики, ніж у 2017
році. Електронний ресурс. Режим доступу:
http://saee.gov.ua/uk/news/2731.
3. Кудря С.О. Нетрадиційні та відновлювані джерела
енергії. Підручник. Київ. Національний технічний універси-
тет України («КПІ»). 2012. 495 с.
4. Аналіз ринку електромобілів. Електронний ресурс.
Режим доступу: http://irsgroup.com.ua/ecars.
5. Wind Turbine Price Index. Інтернет ресурс. Режим до-
ступу: https://about.bnef.com/blog/2h-2017-wind-turbine-price-
index/.
6. Rogozhin, Alex & Gallaher, Michael & Helfand, Gloria
& McManus, Walter, 2010. "Using indirect cost multipliers to
estimate the total cost of adding new technology in the automo-
bile industry". International Journal of Production Economics.
Elsevier, vol. 124(2). pages 360-368. April.
7. Lithium-ion battery pack costs worldwide between 2010
and 2018 (in U.S. dollars per kilowatt hour). Інтернет ресурс.
Режим доступу: https://www.statista.com/statistics/
883118/global-lithium-ion-battery-pack-costs/.
8. Електрика для електромобілів в Україні стає плат-
ною. Інтернет ресурс. Режим доступу:
https://auto.24tv.ua/elektryka_dlia_elektromobiliv_v_ukraini_sta
ie_platnoiu_n3167.
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕАЛИЗАЦИИ
АВТОНОМНЫХ ЗАРЯДНЫХ СТАНЦИЙ ЭЛЕКТРО-
МОБИЛЕЙ НА ОСНОВЕ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
УСТАНОВОК
В.И. Будько1,2, канд. техн. наук, доцент; С.А. Кудря2,1, чл.-
корр. НАН Украины докт. техн. наук, профессор;
С.В. Войтко1, докт. экон. наук, профессор;
А.А. Трофименко1, канд. экон. наук, доцент
1Национальный технический университет Украины «Киев-
ский политехнический институт им. Игоря Сикорского»
03056 м. Киев, пр-т Победы, 37
2Институт возобновляемой энергетики НАН Украины, 02094
м. Киев, ул. Гната Хоткевича, 20А
Проанализированы объемы выработки электроэнергии в
Украине за прошлый год, а также динамику прироста
электропотребления по сравнению с предыдущим годом.
Рассмотрено современное состояние объектов возобновля-
яемой энергетики Украины и отмечено, что существенный
прирост фотоэлектрических и ветроэлектрических стан-
ций определяется высокими коэффициентами «зеленого
тарифа», которые действуют на продажу экологически
чистой электроэнергии. При этом показано, что темпы
роста мощностей ветроэлектрических станций суще-
ственно уступают фотоэлектрическим станциям. Отме-
чено, что ветроэнергетический потенциал Украины значи-
тельно превышает энергетический потенциал солнечного
излучения. Учитывая быстро растущую динамику приро-
ста электромобилей на территории Украины обоснована
необходимость ускорения темпов использования энергети-
ческого потенциала ветра путем реализации автономных
зарядных станций электромобилей с ветроэлектрическими
установками. Рассмотрена падающая динамика индекса
стоимости ветроэлектрических установок и литиевых
аккумуляторных батарей. Определены основные капитало-
вложения для реализации системы автономной зарядной
станции электромобиля с ветроэлектрическими установ-
ками и буферными аккумуляторами энергии. На основе ана-
лиза сезонного характера изменения выработки ветроэлек-
трических установок, а также тарифной политики на про-
дажу электрической энергии при заряде электромобилей
установлено, что срок окупаемости реализации автоном-
ной зарядной станции данного типа может составлять от
9-10 до 19-20 лет. Отмечено, что показатель гарантиро-
ванного заряда электромобиля будет максимальным только
при условии равномерного распределения скорости ветра в
течение года. Библ. 8, рис. 4.
Ключевые слова: ветроэлектрическая установка, авто-
номная зарядная станция, электромобиль, буферная акку-
муляторная батарея.
REFERENCES
1. Rezultaty roboty rynku elektroenerhii v 2018 rotsi. [Re-
sults of the electricity market in 2018]. Electronic resource.
Retrived from https://biz.censor.net.ua/resonance/3106395/ re-
zultati_roboti_rinku_elektroenerg_v_2018_rots [in Ukrainian].
2. U 2018 r. vvedeno maizhe u 3 razy bilshe novykh potu-
zhnostei vidnovliuvanoi elektroenerhety-ky, nizh u 2017 rotsi.
[In 2018, almost 3 times more new renewable energy sources
were introduced than in 2017]. Electronic resource. Retrived
from http://saee.gov.ua/uk/news/2731 [in Ukrainian].
3. Kudria S.O. Netradytsiyni ta vidnovlyuvani dzherela en-
erhiyi. [Unconventional and renewable sources of energy].
Pidruchnyk. Kyiv: Natsionalnyi tekhnichnyi universytet Ukrainy
(«KPI»). 2012. 495 p. [in Ukrainian].
4. Analiz rynku elektromobiliv. [Analysis of the market of
electric vehicles]. Electronic resource. Retrived from
http://irsgroup.com.ua/ecars [in Ukrainian].
5. Wind Turbine Price Index. Internet resource. Retrived
from https://about.bnef.com/blog/2h-2017-wind-turbine-price-
index/ [in English].
6. Rogozhin, Alex & Gallaher, Michael & Helfand, Gloria
& McManus, Walter. Using indirect cost multipliers to estimate
the total cost of adding new technology in the automobile indus-
try. International Journal of Production Economics. Elsevier.
2010. April. vol. 124(2). Pp. 360-368. [in English].
7. Lithium-ion battery pack costs worldwide between 2010
and 2018 (in U.S. dollars per kilowatt hour). Internet resource.
Retrived from https://www.statista.com/statistics/883118/ glob-
al-lithium-ion-battery-pack-costs/ [in English].
8. Elektryka dlia elektromobiliv v Ukraini staie platnoiu.
[Electricity for electric cars in Ukraine becomes paid]. Internet
resource. Retrived from https://auto.24tv.ua/
elektryka_dlia_elektromobiliv_v_ukraini_staie_platnoiu_n3167
[in Ukrainian].
Стаття надійшла до редакції 22.01.19
Остаточна версія 12.03.19
https://biz.censor.net.ua/resonance/3106395/rezultati_roboti_rinku_elektroenerg_v_2018_rots
https://biz.censor.net.ua/resonance/3106395/rezultati_roboti_rinku_elektroenerg_v_2018_rots
http://saee.gov.ua/uk/news/2731
http://irsgroup.com.ua/ecars
https://about.bnef.com/blog/2h-2017-wind-turbine-price-index/
https://about.bnef.com/blog/2h-2017-wind-turbine-price-index/
https://ideas.repec.org/a/eee/proeco/v124y2010i2p360-368.html
https://ideas.repec.org/a/eee/proeco/v124y2010i2p360-368.html
https://ideas.repec.org/a/eee/proeco/v124y2010i2p360-368.html
https://ideas.repec.org/s/eee/proeco.html
https://www.statista.com/statistics/%20883118/global-lithium-ion-battery-pack-costs/
https://www.statista.com/statistics/%20883118/global-lithium-ion-battery-pack-costs/
https://auto.24tv.ua/elektryka_dlia_elektromobiliv_v_ukraini_staie_platnoiu_n3167
https://auto.24tv.ua/elektryka_dlia_elektromobiliv_v_ukraini_staie_platnoiu_n3167
https://biz.censor.net.ua/resonance/3106395/rezultati_roboti_rinku_elektroenerg_v_2018_rots
https://biz.censor.net.ua/resonance/3106395/rezultati_roboti_rinku_elektroenerg_v_2018_rots
http://saee.gov.ua/uk/news/2731
http://irsgroup.com.ua/ecars
https://about.bnef.com/blog/2h-2017-wind-turbine-price-index/
https://about.bnef.com/blog/2h-2017-wind-turbine-price-index/
https://www.statista.com/statistics/883118/
https://auto.24tv.ua/%20elektryka_dlia_elektromobiliv_v_ukraini_staie_platnoiu_n3167
https://auto.24tv.ua/%20elektryka_dlia_elektromobiliv_v_ukraini_staie_platnoiu_n3167
|
| id | veorgua-article-190 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:04:50Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | veorgua/5e/cb4ba5b9da17912e849a17e8d1d2ad5e.pdf |
| spelling | veorgua-article-1902026-07-18T06:32:12Z ECONOMIC ASPECTS OF REALIZATION OF AUTONOMOUS CHARGER STATIONS OF ELECTRIC VEHICLES ON THE BASIS OF WIND TURBINE ЕКОНОМІЧНІ АСПЕКТИ РЕАЛІЗАЦІЇ АВТОНОМНИХ ЗАРЯДНИХ СТАНЦІЙ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ НА ОСНОВІ ВІТРОЕЛЕКТРИЧНИХ УСТАНОВОК Budko, V. Kudria, S. Voitko, S. Тrofymenko, O. wind turbine, autonomous charging station, electric vehicle, buffer battery. вітроелектрична установка, автономна зарядна станція, електромобіль, буферна акумуляторна батарея. The volumes of electricity generation in Ukraine for the last year, as well as the dynamics of growth of electric consumption in comparison with the previous year have been analyzed.  The current state of development of renewable energy objects of Ukraine is considered, and it is noted that a significant increase in photovoltaic and wind power plants is due to the highest coefficients of the "green tariff" that are valid for the sale of clean energy.  It is shown that the rates of increase of capacities of wind power plants are significantly inferior to photoelectric stations.  It is noted that the wind energy potential of Ukraine significantly exceeds the energy potential of solar radiation. Taking into account the rapidly growing dynamics of electric vehicle growth in Ukraine, the need to accelerate the use of the energy potential of Ukraine's wind through the implementation of autonomous charging stations of electric vehicles with wind turbines has been substantiated. The downward dynamics of the cost index of wind power plants and lithium-ion batteries is considered.  The basic investments for realization of the system of an autonomous charging station of an electric motor with wind power plants and buffer batteries of energy are determined.  On the basis of the analysis of the seasonal nature of the change in the production of wind power plants, as well as the tariff policy for the sale of electric energy at the charge of electric vehicles, it has been established that the payback period for the sale of an autonomous charging station of this type may be from 9-10 to 19-20 years. It is noted that the index of the guaranteed electric vehicle charge will be maximal only if the wind speed distribution is evenly distributed during the year. Ref. 8, fig. 4. Проаналізовано об’єми виробітку електроенергії в Україні за минулий рік, а також динаміку приросту електроспоживання в порівнянні з попереднім роком. Розглянуто сучасний стан розвитку об’єктів відновлюваної енергетики України та відмічено, що суттєвий приріст фотоелектричних та вітроелектричних станцій обумовлений через найвищі коефіцієнти «зеленого тарифу», які діють на продаж екологічно чистої електроенергії. При цьому показано, що темпи збільшення потужностей вітроелектричних станцій суттєво поступаються фотоелектричним станціям. Відмічено, що вітроенергетичний потенціал України значно перевищує енергетичний потенціал сонячного випромінювання. Враховуючи швидко зростаючу динаміку приросту електромобілів на території України обґрунтована необхідність прискорення темпів використання енергетичного потенціалу вітру України через реалізацію автономних зарядних станцій електромобілів з вітроелектричними установками. Розглянута спадаюча динаміка індексу вартості вітроелектричних установок та літієвих акумуляторних батарей. Визначені основні капіталовкладення для реалізації системи автономної зарядної станції електромобіля з вітроелектричними установками та буферними акумуляторами енергії. На основі аналізу сезонного характеру зміни виробітку вітроелектричних установок, а також тарифної політики на продаж електричної енергії при заряді електромобілів встановлено, що термін окупності реалізації автономної зарядної станції даного типу може складати від 9-10 до 19-20 років. Відмічено, що показник гарантованого заряду електромобіля буде максимальним тільки за умови рівномірного розподілу швидкості вітру протягом року. Бібл. 8, рис. 4. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2019-03-18 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/190 10.36296/1819-8058.2019.1(56).45-50 Vidnovluvana energetika ; No. 1(56) (2019): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 45-50 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 1(56) (2019): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 45-50 Відновлювана енергетика; № 1(56) (2019): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 45-50 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2019.1(56) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/190/128 Copyright (c) 2019 V. Budko, S. Kudria, S. Voitko, O. Тrofymenko https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | wind turbine autonomous charging station electric vehicle buffer battery. Budko, V. Kudria, S. Voitko, S. Тrofymenko, O. ECONOMIC ASPECTS OF REALIZATION OF AUTONOMOUS CHARGER STATIONS OF ELECTRIC VEHICLES ON THE BASIS OF WIND TURBINE |
| title | ECONOMIC ASPECTS OF REALIZATION OF AUTONOMOUS CHARGER STATIONS OF ELECTRIC VEHICLES ON THE BASIS OF WIND TURBINE |
| title_alt | ЕКОНОМІЧНІ АСПЕКТИ РЕАЛІЗАЦІЇ АВТОНОМНИХ ЗАРЯДНИХ СТАНЦІЙ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ НА ОСНОВІ ВІТРОЕЛЕКТРИЧНИХ УСТАНОВОК |
| title_full | ECONOMIC ASPECTS OF REALIZATION OF AUTONOMOUS CHARGER STATIONS OF ELECTRIC VEHICLES ON THE BASIS OF WIND TURBINE |
| title_fullStr | ECONOMIC ASPECTS OF REALIZATION OF AUTONOMOUS CHARGER STATIONS OF ELECTRIC VEHICLES ON THE BASIS OF WIND TURBINE |
| title_full_unstemmed | ECONOMIC ASPECTS OF REALIZATION OF AUTONOMOUS CHARGER STATIONS OF ELECTRIC VEHICLES ON THE BASIS OF WIND TURBINE |
| title_short | ECONOMIC ASPECTS OF REALIZATION OF AUTONOMOUS CHARGER STATIONS OF ELECTRIC VEHICLES ON THE BASIS OF WIND TURBINE |
| title_sort | economic aspects of realization of autonomous charger stations of electric vehicles on the basis of wind turbine |
| topic | wind turbine autonomous charging station electric vehicle buffer battery. |
| topic_facet | wind turbine autonomous charging station electric vehicle buffer battery. вітроелектрична установка автономна зарядна станція електромобіль буферна акумуляторна батарея. |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/190 |
| work_keys_str_mv | AT budkov economicaspectsofrealizationofautonomouschargerstationsofelectricvehiclesonthebasisofwindturbine AT kudrias economicaspectsofrealizationofautonomouschargerstationsofelectricvehiclesonthebasisofwindturbine AT voitkos economicaspectsofrealizationofautonomouschargerstationsofelectricvehiclesonthebasisofwindturbine AT trofymenkoo economicaspectsofrealizationofautonomouschargerstationsofelectricvehiclesonthebasisofwindturbine AT budkov ekonomíčníaspektirealízacííavtonomnihzarâdnihstancíjelektromobílívnaosnovívítroelektričnihustanovok AT kudrias ekonomíčníaspektirealízacííavtonomnihzarâdnihstancíjelektromobílívnaosnovívítroelektričnihustanovok AT voitkos ekonomíčníaspektirealízacííavtonomnihzarâdnihstancíjelektromobílívnaosnovívítroelektričnihustanovok AT trofymenkoo ekonomíčníaspektirealízacííavtonomnihzarâdnihstancíjelektromobílívnaosnovívítroelektričnihustanovok |