USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW

Traditionally, fossil fuels have been the main source of energy in the world to meet the demand for elec-tricity. However, the crisis among traditional energy sources, the trend of increasing fuel prices and the emission of harmful gases from the burning of fossil fuels have called into question the...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2022
Main Authors:	Ostapchuk, O., Shevchenko, I.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2022
Subjects:	renewable energy sources microgrid hybrid system demand management
Online Access:	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/367
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Vidnovluvana energetika
Download file:

Institution

Vidnovluvana energetika

_version_	1871103570783240192
author	Ostapchuk, O. Shevchenko, I.
author_facet	Ostapchuk, O. Shevchenko, I.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "O. Ostapchuk", "institution": "National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine, Institute of Renewable Energy NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine." }, { "author": "I. Shevchenko", "institution": "National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine." } ]
author_sort	Ostapchuk, O.
baseUrl_str	https://ve.org.ua/index.php/journal/oai
collection	OJS
datestamp_date	2026-07-18T06:32:17Z
description	Traditionally, fossil fuels have been the main source of energy in the world to meet the demand for elec-tricity. However, the crisis among traditional energy sources, the trend of increasing fuel prices and the emission of harmful gases from the burning of fossil fuels have called into question the future viability of conventional energy sources. In recent years, renewable energy technologies have attracted more global attention due to their positive impact on solving environmental problems and their ability to meet the growing demand for energy. In addition, low costs for operation and maintenance, as well as installation work, contribute to increasing the degree of integration of renewable energy sources into the power sys-tem. Among the various renewable energy technologies available, photovoltaic modules and wind tur-bines in the form of distributed generation can be part of a large power system, a small distribution net-work, and microgrids of various configurations. The object of research is the principles of forming a hybrid microgrid based on renewable energy sources. Research methods - analysis and synthesis of the existing situation in the field of energy consumption management using complex systems of providing electrical energy. The purpose of the work is to consider various configurations of hybrid systems to increase the effective operation of microgrids according to the relevant indicators of power supply reliability, economic use and consumption management. The result of the performed work is the determination of the main components of the microgrid structure and the assessment of their impact on the system according to the specified criteria.
doi_str_mv	10.36296/1819-8058.2022.4(71).9-25
first_indexed	2025-07-17T11:38:50Z
format	Article
fulltext	9 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ УДК 621.311 https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.4(71)9-25 ВИКОРИСТАННЯ ГІБРІДНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ В МІКРОМЕРЕЖІ: ОГЛЯД Отримано 01 лист. 2022; рекомендовано до публікації 27 груд. 2022 Доступно онлайн 30 груд. 2022 О. В. Остапчук1, І. В. Шевченко2 Автор для коресподенції: Ірина Гунько, e-mail: iryna_hunko@ukr.net Традиційно для покриття попиту на електроенергію основним джерелом енергії у світі є викопне паливо. Од- нак глобальні економічні кризи, тенденція до зростання цін на паливо, підвищення рівня забруднення планети поставили під сумнів майбутню життєздатність зви- чайних джерел енергії. Останніми роками технології відновлюваної енергетики залучають більше глобальної уваги через їх позитивний вплив на вирішення екологічних проблем і здатність задоволь- няти зростаючий попит на енергію. Крім того, низькі витрати на експлуатацію та технічне обслу- говування, а також монтажні роботи сприяють посиленню ступеня інтеграції відновлюваних дже- рел енергії до енергосистеми. Серед різноманітних доступних технологій відновлюваної енергії фо- тоелектричні модулі й вітрові турбіни у формі розподіленої генерації можуть бути частиною вели- кої енергосистеми, малої розподільчої мережі та мікромереж різноманітної конфігурації. Об’єктом дослідження є засади формування гібридної мікромережі на основі відновлюваних джерел енергії. Ме- тоди дослідження – аналіз та синтез існуючої ситуації у сфері управління енергоспоживанням з вико- ристанням комплексних систем забезпечення електричною енергією. Метою роботи є розгляд різ- номанітних конфігурацій гібридних систем для підвищення ефективної роботи мікромереж за відпо- відними показниками надійності електропостачання, економічності використання та управління споживанням. Результатом виконаної роботи є визначення основних складових структури мікроме- режі та оцінка їх впливу на роботу системи за визначеними критеріями. Ключові слова: відновлювані джерела енергії, мікромережа, гібридна система, управління попитом система накопичення. USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW Received 01 Nov. 2022; accepted 27 Dec. 2022. Available online 30 Dec. 2022 O. Ostapchuk1, I. Shevchenko2 Author for correspondence: Iryna Hunko, e-mail: iryna_hunko@ukr.net Traditionally, fossil fuels have been the main source of energy in the world to meet the demand for elec-tricity. However, the crisis among traditional energy sources, the trend of increasing fuel prices and the emission of harmful gases from the burning of fossil fuels have called into question the future viability of conventional energy sources. In recent 1д-р техн. наук, проф., каф. відновлюваних джерел енергії Факультету електроенерготех- ніки та автоматики. https://orcid.org/0000-0003-3397-2423 2аспрант. https://orcid.org/0000-0003-2340-1504 1,2 Національний технічний університет Укра- їни «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», , м. Київ. 1 Інститут відновлюваної енергетики НАН Ук- раїни, м. Київ. 1 DScTech, Prof of the Department of Renewable Energy Sources. https://orcid.org/0000-0003-3397-2423 2 PhD student. https://orcid.org/0000-0003-2340-1504 1,2 National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine. 1 Institute of Renewable Energy NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine. mailto:iryna_hunko@ukr.net 10 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ years, renewable energy technologies have attracted more global attention due to their positive impact on solving environmental problems and their ability to meet the growing demand for energy. In addition, low costs for operation and maintenance, as well as installation work, contribute to increasing the degree of integration of renewable energy sources into the power sys-tem. Among the various renewable energy technologies available, photovoltaic modules and wind tur-bines in the form of distributed generation can be part of a large power system, a small distribution net-work, and microgrids of various configurations. The object of research is the principles of forming a hybrid microgrid based on renewable energy sources. Research methods - analysis and synthesis of the existing situation in the field of energy consumption management using complex systems of providing electrical energy. The purpose of the work is to consider various configurations of hybrid systems to increase the effective operation of microgrids according to the relevant indicators of power supply reliability, economic use and consumption management. The result of the performed work is the determination of the main components of the microgrid structure and the assessment of their impact on the system according to the specified criteria. Keywords: renewable energy sources, microgrid, hybrid system, demand management Перелік використаних скорочень та позначень МЕА – Міжнародне енергетичне агентство B – енергія вітру EIA – Управління енергетичної інформації СНЕ – система накопичення енергії ВДЕ – відновлювані джерела енергії СТЕ – система перетворення енергії PV – сонячна енергія СК – суперконденсатор тне – тонна нафтового еквівалента Вступ. Розвиток у ХХ ст. «технічної цивілізації» супрово- джується стрімким збільшенням енергоспоживання. Так, за оцінкою Міжнародного енергетичного агентства (МЕА), кінцеве споживання енергії у світі впродовж останніх 30 років зросло більше ніж на 62 % (з 6120,931 млн тне у 1988 р. до 9937,702 млн тне у 2018 р.). Приріст населення Землі (2 % на рік, за даними Організації Об’єднаних Націй) і темпи економічного ро- звитку в ХХІ ст. зумовлять збільшення обсягів світового виробництва продукції у 3–5 разів до 2050 р. і в 10– 15 разів – до 2100 р., але в такому разі енергозабезпе- чення має збільшитися у 3–5 разів [1, 2]. Відповідно до отриманих даних досить важливою є про- блема ресурсозабезпеченості енергетичного господар- ства. Сумарні запаси паливних ресурсів на сьогодні до- сить великі, до того ж щороку відкривають нові поклади викопного палива. На рис. 1 наведена статистика запа- сів викопних вуглеводневих палив (вугілля, нафти і газу) за оцінками Управління енергетичної інформації (EIA). За оцінками експертів British Petroleum, розвіданих сві- тових запасів вугілля вистачить на 133 роки при ниніш- ніх темпах видобутку (на 2017 р.), нафти – на 47 років, газу – на 52 роки. Також світ стикнувся з проблемою зміни клімату, що спостерігається з середини ХХ ст. і є наслідком людської діяльності. У 2015 р. 195 країн світу, в тому числі Україна, прийняли рішення про ухвалення кліматичної Паризької угоди, яка спрямована на зміцнення глобального реагу- вання на загрози змін клімату в контексті сталого розви- тку та зусиль з викорінення бідності, зокрема й шляхом стримування зростання глобальної середньої темпера- тури значно нижче 2 °С від доіндустріального рівня і до- кладання зусиль з метою обмеження зростання темпе- ратури до 1,5 °С. Однак уже в 2015–2016 рр. середня глобальна температура перевищила показник 1850 р. більш ніж на 1 °С [3], що потребує негайних дій для ефек- тивного й належного реагування на проблему глобаль- них викидів парникових газів, як це передбачає Па- ризька угода. а 11 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ б в Рис. 1. Світові запаси: а – газу, б – вугілля, в – нафти Fig. 1. World reserves: а – gas, б – coal, в – oil Враховуючи ситуацію, що склалася, найбільш реальним та комплексним шляхом вирішення зазначених проблем і адаптації до змін клімату, які вже відбуваються, є здійс- нення повного «енергетичного переходу» від викопних видів енергетичних ресурсів до відновлюваних. При цьому пріоритетною стратегією енергетичного переходу має бути енергоефективність і енергозбереження. Дійсно, останніми роками окремі види відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) демонструють вражаючу динаміку розвитку. Наприклад, світовий ринок вітроенергетики розширився майже на 19 % у 2019 р. та показав приріст потужності вітрових електростанцій (ВЕС) на рівні 60 ГВт. Серед них 54 ГВт наземних станцій та 6 ГВт офшорних ві- троагрегатів. Це було друге найбільше щорічне збіль- шення потужності в історії (у 2015 р. було встановлено 63,8 ГВт) Загальна потужність збільшилася майже на 10 % і досягла відмітки 650 ГВт (621 ГВт на суші) (загаль- ний характер змін за останні 10 років наведено на рис. 2 [4]). Значний рівень зростання обумовлений збільшенням потужності у США, Китаї та Європі, проте вже більше 34 країн світу досягли рівня встановленої потужності вітро- установок понад 1 ГВт, а загальна кількість країн, що ма- ють відчутний відсоток ВЕС у своїй енергосистемі, пере- вищила 100 ГВт. Серед них країни Африки, Латинської Америки та Південно-Східної Азії. Щорічне зниження цін на кіловат встановленої потужності ВЕС зробило їх ще більш конкурентоздатними у порівнянні з електро- станціями, що працюють на традиційному викопному паливі. У 2019 р. енергії вітру вироблено достатньо, щоб забез- печити приблизно 15 % річного споживання електро- енергії ЄС. Беззаперечним лідером є Данія, яка за раху- нок використання енергії вітру задовольнила приблиз- но 47 % усіх потреб в електроенергії. Серед інших країн, що перетнули відмітку 20 %, можна відзначити Ір- ландію (32 %), Португалію (26,4 %), Німеччину (21,8 %) та Іспанію (20,9 %). Уругвай (29,5 %), Нікарагуа (17,4 %) і Коста-Ріка (15,8 %) також досягли високої частки вироб- ництва енергії вітру в 2019 р., і в ряді країн ця частка була високою на державному рівні. Загалом потужності Рис. 2. Встановлена потужність вітроенергетики та щорічні прирости, 2009–2019 рр. Fig. 2. Wind Power Global Capacity and Annual Additions, 2009–2019 12 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ вітроенергетики, що працює в усьому світі, було достат- ньо, щоб забезпечити 5,9 % загальних світових потреб в електроенергії. 11-й рік поспіль найбільшим регіональним ринком була Азія, на частку якої припадало більше 50 % (порівняно з 52 % у 2018 р.) встановленої потужності, а до кінця 2019 р. загальна потужність перевищила 292 ГВт. На країни Єв- ропи припадало 24 %, Північної Америки – 16 %, Латинсь- кої Америки і Карибського ба-сейну – 6 %. Китай зберіг своє лідерство по нових потужностях (наземні станції та офшо- рні вітроагрегати), і за ним ідуть Сполучені Штати, Велика Британія та Індія (обидві встановили майже однакову по- тужність) та Іспанія. Загалом ці п’ять країн встановили 70 % потужності ВЕС. Інші країни, що входять у десятку лідерів із загального збільшення потужності – Німеччина, Швеція, Франція, Мексика і Аргентина (рис. 3) [4]. У сегменті офшорної вітроенергетики п’ять країн в Єв- ропі і три в Азії встановили рекордні 6,1 ГВт у 2019 р. (на 35,5 % більше, ніж у 2018 р.), збільшивши сукупну глоба- льну потужність до 29 ГВт. Сумарна потужність офшор- ної вітроенергетики склала менше 5 % загальної глоба- льної потужності вітроенергетики в кінці року, але сума- рні інвестиції становили 10 % всіх новостворених потуж- ностей (у порівнянні з 5 % у 2015 р.). В Європі було вста- новлено 59 % нових потужностей, а в Азії – 41 % (рис. 4) [4]. Рис. 3. Встановлена потужність вітроенергетики та приріст, десятка країн-лідерів, 2019 р. Fig. 3. Wind Power Capacity and Additions, Top 10 Countries, 2019 Рис. 4. Встановлена потужність офшорної вітроенергетики, 2009–2019 рр. Fig. 4. Wind Power Offshore Global Capacity, 2009–2019 13 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ Непогані темпи розвитку демонструє галузь сонячної енергетики. У 2019 р. світовий ринок сонячних фотоеле- ктричних батарей збільшився, за оцінками, на 12 % і склав близько 115 ГВт. Десятиліття закінчилося високим попитом в Європі, Сполучених Штатах і на ринках, що розвиваються по всьому світу, що з надлишком компен- сувало істотне зниження в Китаї. Не включаючи Китай, світовий ринок сонячних фотоелектричних батарей зріс приблизно на 44 % у 2019 р. Загальна потужність за 10 років збільшилась з 23 до 627 ГВт (рис. 5) [4]. Попит на сонячні фотоелектричні батареї зростає, оскі- льки вони стають найбільш конкурентоздатним варіантом для виробництва електроенергії в дедалі бі- льшій кількості місць (житлові й комерційні будівлі) і все частіше для проєктів комунального масштабу – навіть без урахування зовнішніх витрат на викопне паливо. У 2019 р., за оцінками, 18 країн установили щонайменше 1 ГВт нових потужностей порівняно з 11 країнами в 2018 р., і всі континенти зробили значний внесок у гло- бальне зростання. До кінця 2019 р. щонайменше 39 країн мали сукупну потужність 1 ГВт або більше, порів- няно з 31 країною роком раніше. У низці країн сонячні фотоелектричні батареї вже відіг- рають значну роль у виробництві електроенергії. До Рис. 5. Встановлена потужність фотоелектричних станцій та приріст, 2009–2019 рр. Fig. 5. Solar PV Global Capacity and Annual Additions, 2009–2019 Рис. 6. Встановлена потужність фотоелектричних станцій та приріст, десятка країн-лідерів, 2019 р. Fig. 6. Solar PV Capacity and Additions, Top 10 Countries for Capacity Added, 2019 14 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ кінця 2019 р. 22 країни мали достатні виробничі потуж- ності, щоб задовольнити принаймні 3 % свого попиту на електроенергію за допомогою сонячних фотоелектрич- них батарей, а 12 країн мали достатні потужності при- наймні на 5 %. Протягом усього року сонячні фотоелек- тричні батареї складали близько 10,7 % загального об- сягу виробництва в Гондурасі і значну частку серед ін- ших джерел також в Італії (8,6 %), Греції (8,3 %), Німеч- чині (8,2 %), Чилі (8,1 %), Австралії (7,8 %) і Японії (7,4 %). До кінця року в усьому світі було введено в експлуата- цію достатньо потужностей, щоб виробити близько 2,8 % світового виробництва електроенергії. Сьомий рік поспіль Азія посідає перше місце за кількіс- тю нових встановлених сонячних фотоелектричних ба- тарей, незважаючи на зниження на трьох провідних рин- ках регіону (Китай, Індія та Японія). В Європі цей показ- ник – 17 %, в Америці – 15 %. Китай продовжував домі- нувати на світовому ринку (і у виробництві сонячних фо- тоелектричних батарей), на частку якого припадає бли- зько 26 % приросту потужностей у цьому році. На п’ять найбільших національних ринків – Китай, Сполучені Штати, Індія, Японія та В’єтнам – припадає близько 56 % встановлених потужностей, що на три чверті менше, ніж у 2018 р., оскільки глобальний ринок стає менш концен- трованим; наступними п’ятьма ринками були Іспанія, Німеччина, Австралія, Україна і Республіка Корея. За під- сумками року провідними країнами за сукупною соняч- ною фотоелектричною потужністю залишалися Китай, США, Японія, Німеччина та Індія, а лідерами за потужністю на одного жителя були Німеччина, Австра- лія і Японія (рис. 6) [4]. Відзначена динаміка розвитку вітрової та сонячної енер- гетики вимагає пошуку ефективних напрямів її викорис- тання. Одним із таких шляхів є застосування структури розподіленої генерації, на основі мікромережі, яка за- безпечує комплексний підхід та ефективне викори- стання енергії. Зазначена структура може бути додатково облаштована системою зберігання і перебуває в експлуа- тації з урахуванням режиму роботи, навантаження та економічних показників впливу на виробництво елек- тричної енергії. Для підвищення ефективності функціону- вання означених систем, необхідно здійснити всебічний аналіз складників, що входять до її структури. Постановка завдання. Метою дослідження є аналіз іс- нуючих структур мікромереж, їх конфігурації та забезпе- чення інтеграції в енергосистему з відповідними показ- ником надійності та економічної ефективності. Методи дослідження – аналіз та синтез існуючої ситуа- ції у сфері управління енергоспоживанням з викори- станням комплексних систем забезпечення електричною енергією. Виклад основного матеріалу. Визначення мікромереж наведене в [5] і сформульоване як «мережі низької та/або середньої напруги, що мають у своєму складі джерела розподіленої генерації і здатні працювати як в ізольованому режимі, так і паралельно з об’єднаною Рис. 7. Загальна структура мікромереж [9] Fig. 7. General structure of microgrids 15 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ електроенергетичною системою». Базуючись на стандар- ті IEEE 1547.4, острівна система з розподіленою генера- цією (розглядається як мікромережа) відповідає чоти- рьом умовам: (I) містить відновлюване джерело енергії та навантаження, (ІІ) має можливість від’єднання (пара- лельно працює) від системи електропостачання, (ІІІ) мі- стить локальну електроенергетичну систему та (IV) спе- ціально спроектована [6]. Отже, мікромережа може працювати у зв’язаних між собою режимах: з основною мережею в точці загального підключення або в острів- ному (автономному) режимі, коли вона від’єднана від основної мережі [7]. Приклад мікромережі показано на рис. 7. Вона об’єднує різноманітні компоненти, включаючи споживачів елек- троенергії (навантаження), перетворювачі електроенер- гії і розподілені енергетичні ресурси, такі як ВДЕ, традиційні джерела та системи накопичення енергії [8, 9]. При паралельній роботі з основною мережею мікро- мережа віддає надлишок своєї енергії, для збільшення власного доходу, але вона продовжує працювати у разі збою основної мережі для забезпечення стабільності системи й організації живлення критичних наванта- жень. Мікромережа забезпечує безперервне електро- постачання критичних навантажень в ізольованому ре- жимі з ефективним керуванням ВДЕ, відключенням на- вантаження та реагуванням на попит. Центральний контролер і локальні контролери в її струк- турі використовуються для диспетчерської роботи си- стеми мікромережі [10]. Таким чином, ефективне управ- ління ВДЕ в мікромережі приводить до покращення продуктивності системи [11]. Різні комбінації гібридних Таблиця 1. Різні комбінації гібридних систем, які використовуються в мікромережах Table 1. Different combinations of hybrid systems used in microgrids Джерело PV Вітер Паливний елемент Біомаса Гідро Когенерація [12] – [15]   [16]   [17]    [18] – [20]   [21]   [22] – [24]    [25]    [26]    [27]    [28]     [29] – [32]    [33]    [34]   [35]    Рис. 8. Класифікація мікромереж Fig. 8. Microgrids classification 16 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ систем, які використовуються в мікромережах, пред- ставлені в табл. 1. Технологія зв’язку має бути вибрана на основі застосу- вання мікромережі, щоб мати рентабельну надійну вза- ємодію між її компонентами. Мікромережі можна класифікувати за типом живлення, режимом роботи та керування (рис. 8), використовуючи їх для різних цілей, якими є: (а) віддалені, ізольовані та непідключені до розподільчої мережі об’єкти, якими можуть бути віддалені населені пункти, поселення, що розташовані в гірській місцевості, та військові містечка; (б) підключені до системи конфігурації, зокрема критич- но важливі інфраструктури, комерційні центри та про- мислові підприємства. Здебільшого мікромережі мо- жуть належати комунальному підприємству, спожива- чеві чи незалежному виробнику електроенергії. Основною перевагою мікромереж в електроенергетиці, безумовно, є їх можливість від’єднатися від основної мережі через збої, блекаути або з економічних причин [36]. Відповідно, це визначення приводить до поділу мі- кромереж на два основних типи з погляду режиму ро- боти: на з’єднані з мережею та острівні. Для збільшення перспектив інтеграції ВДЕ до електрич- ної мережі та мінімізації їх негативного впливу перева- жно використовується виробництво електроенергії на місцевому рівні в розподільчих електричних мережах або в автономному режимі у складі енергоострова. За- звичай комплексність використання ВДЕ забезпечується використанням кількох форм відновлюваної енергії для виробництва електроенергії. Загальна структура ком- плексної системи може складатися з будь-якої комбіна- ції ВДЕ залежно від наявності ресурсів в окремій області, потреби в навантаженні й усіх пов’язаних з цим витрат, включаючи витрати на установку, експлуатацію і техніч- не обслуговування. Серед доступних комбінацій гібрид- них систем є комбінація сонячної енергії (PV) та енергії вітру (В) перевагами якої є стрімкий розвиток компо- нентів у всьому світі, економічність та доступність. Типова гібридна вітро-сонячна мікросистема може складатися з PV-В, PV-В-Дизель, PV-B-Система накопи- чення енергії (СНЕ) та комбінація, PV-В-Дизель-СНЕ з си- стемою перетворення енергії (СТЕ) та без неї, як пока- зано на рис. 9 та 10. Однак структура або компоненти і схеми з’єднань можуть відрізнятися при реальній уста- новці залежно від номінальної потужності, матеріалів та інших технічних обмежень. Використання комбінації сонячної енергії та енергії вітру може зменшити дискретний характер цих джерел і тим самим підвищити надійність гібридної системи. При ро- боті мікросистеми, підключеної до розподільчої елек- тричної мережі, комбінація PV-B може бути корисна для підтримки системи шляхом забезпечення її чистою енер- гією. В автономній мікросистемі тільки комбінація PV-B не може гарантувати безперервне енергопостачання протягом 24 год. PV-B могли б зменшити коливання на- пруги, але, будучи нерегульованими джерелами енер- гії, PV-B не може брати участь в первинному регулю- ванні напруги і частоти без додаткових джерел. Оберто- вий резерв необхідний для забезпечення стійкої роботи системи електропостачання, а також для запобігання блекаутам при найгірших погодних умовах. З урахуванням вимог щодо надійності гібридної мікро- мережі, на основі PV-B, дизель та система накопичення енергії можуть бути життєздатним варіантом для забез- печення якості та надійності мікромережі. Оскільки си- стема накопичення енергії є передбачуваною та надій- ною з погляду диспетчеризації, система накопичення енергії швидкого реагування забезпечує можливість створення надійної автономної гібридної системи жив- лення. Поєднання ВДЕ та системи накопичення енергії є доцільним у сенсі вартості та вигоди, а також для забез- печення енергопостачання споживачів. Система нако- пичення енергії може гарантувати, що споживачі не бу- дуть відключені, особливо в пікові навантаження, за Рис. 9. Потенційні типові гібридні структури-1 Fig. 9. Potential typical hybrid structures-1 17 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ рахунок накопичення надлишкової енергії. Система на- копичення енергії може бути побудована на основі аку- муляторів [36, 37] або будь-яких інших систем, і в основ- ному це залежить від вартості зберігання та інших по- передніх обмежень. Поряд із системою накопичення енергії в деяких системах застосовується звичайне дизель- не паливо [38] або перспективне біодизельне паливо [39–42], щоб гарантувати, що потреба в електроенергії може бути задоволена, якщо ємності системи накопи- чення недостатні для задоволення навантаження. Од- нак збільшення потужності джерел енергії може гаран- тувати вищу надійність системи, але спричинить додат- кові витрати для системи. Тому співвідношення витрат і вигоди завжди має вирішальне значення при розробці гібридної системи. Система накопичення енергії в мікромережі. Дискрет- ний характер ВДЕ може привести до надлиш-ку/дефі- циту енергії протягом короткого проміжку часу в секун- дному або хвилинному масштабі, а в деяких випадках і годинному. В цьому разі вартість одиниці енергії може бути низькою протягом періоду надлишку, але в ситуації дефіциту має бути відключене навантаження для підт- римки надійності системи. Системи накопичення енергії дозволяють вирішити це питання, оскільки можуть спо- живати надлишкову енергію, як двигун і віддавати її у разі дефіциту – як генератор. Таким чином, при виборі системи відповідної потужності, буде забезпечено ба- ланс виробництва електроенергії та споживання, що пі- двищує ефективність використання енергії, надійність та якість системи електропостачання [40, 41]. Система на- копичення енергії може підтримувати вищий рівень розповсюдження ВДЕ. В острівному режимі система накопичення енергії підтримує зберігання енергії для подальшого використання під час профіциту та відпові- дає за підтримання надійності системи електропоста- чання. Однак якщо до ізольованої гібридної системи під- ключено дизельний генератор, система накопичення енергії може використовуватися тільки для підтримки якості електроенергії у період від декількох секунд до декількох хвилин, згладжуючи підтримку для відповід- ності балансу генерації/навантаження. Система накопичення енергії може бути з’єднана ши- ною змінного або постійного струму гібридної системи, залежно від переваг проєктованої системи та інших тех- нічних обмежень. Крім того, системи накопичення ене- ргії можуть мати агреговану, розподілену або напівроз- поділену конфігурацію, як показано на рис. 11. Однак такі конфігурації залежать від типу системи накопи- чення енергії, який використовується в цій гібридній си- стемі. Система накопичення енергії на основі акумуляторних батарей давно і широко використовується в усіх рівнях енергосистеми для різних цілей. Недавня тенденція в технології інтелектуальних мереж розглядала систему накопичення енергії на основі акумуляторних батарей як основу інтелектуальної мережі. Тенденція до зни- ження цін на акумулятори, експлуатаційна гнучкість, вища щільність енергії тощо сприяла ширшому викори- станню систем накопичення енергії на основі акумуля- торних батарей в енергосистемі. У концепції мікроме- режі система накопичення енергії на основі акумулятор- них батарей використовується для підтримки системи разом з дизельною системою або бере на себе Рис. 10. Потенційні типові гібридні структури-2 Fig. 10. Potential typical hybrid structures-2 18 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ відповідальність за збереження надійності та якості гіб- ридної системи [38]. Гідроакумулювання широко використовується в екс- плуатації мікромережі як система накопичення енергії. Принцип роботи гідроакумулювання такий самий, як і в типової гідроелектростанції: наповнення верхнього ре- зервуара за рахунок надлишкової енергії та викори- стання запасеної води для приводу турбіни в години пік. Однак при проведенні аналізу рентабельності гідроаку- мулювання можна враховувати меншу ефективність та високі інвестиційні витрати [43]. Система накопичення енергії з маховиком слідує прин- ципу кінетичної енергії для зберігання енергії [44]. З ба- гатьох можливих способів використання цієї системи в [45] розглядається використання система накопичення енергії з маховиком для підвищення стійкості системи в PV-вітер-система накопичення з точки зору управління вольт/герц у мікромережі. У системі акумулювання енергії стисненим повітрям по- вітря стискається з використанням надлишкової енергії та вивільняє накопичену енергію в години пік для по- криття навантаження. У [46] досліджувалися загальні пер- спективи системи акумулювання енергії стисненим по- вітрям у вітро-дизельній гібридній системі та можливос- ті вирішення технічних та економічних проблем вітрової електростанції. Маючи питому потужність у 10–100 разів вище, ніж у акумуляторів [47], суперконденсатори (СК) можуть за- безпечувати велике навантаження, але лише на корот- кий час. СК можуть забезпечувати підтримку напруги мі- кромережі, тим самим знижуючи несприятливий вплив ВДЕ на основну мережу [48]. Надпровідні магнітні нако- пичувачі енергії з високою потужністю та щільністю енер- гії можуть покращити динамічну стійкість системи мік- ромережі, пов’язаної з вітром [49]. Їх також можна ви- користовувати для короткочасної підтримки у разі ізо- льованої роботи мікромережі через аварії. Короткий опис систем накопичення енергії наведено у табл. 2. Навантаження. У мікромережі навантаження поділя- ються на дві основні категорії: критичні та некритичні [50–52]. Критичні навантаження вимагають високого Рис. 11. Можливі конфігурації типового підключення системи накопичення енергії Fig. 11. Possible configurations of typical energy storage system connection 19 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ ступеня надійності для безперервного забезпечення не- обхідною енергією. Тоді як некритичні навантаження мають можливість бути відключені під час аварійного режиму для збалансування системи [53, 54]. Крім того, деякі з цих некритичних навантажень також можуть бути перенесені на інший час протягом доби відповідно до таких обмежень, як номінальна потужність і трива- лість роботи. Управління попитом на електроенергію. Управління попитом на електроенергію реалізується через реакцію на попит, яка є механізмом мінімізації навантаження при обмеженні енергопостачання [55]. На рис. 12 пока- зано основну концепцію реагування на попит, яка про- сто означає вжиття належних заходів щодо зниження споживання електроенергії в години високих цін. На цьому рисунку видно, що коли ціна висока, попит зни- жується з Q до QDR, щоб зменшити ціну з P до PDR. У дов- гостроковій перспективі, коли попит збільшується, ціна знижується, але в короткостроковій перспективі збіль- шення попиту в поєднанні з нестачею генерувальних по- тужностей призводить до збільшення ціни. На ринку електроенергії через обмеження з боку гене- рувальних, передавальних та розподільчих мереж ціна зазвичай збільшується або навіть багаторазово переви- щує номінальну ціну зі збільшенням попиту. Є два ос- новних типи управління попитом: стимуляційне управ- ління попитом і управління попитом на основі ціни. Стимуляційне управління попитом полягає у форму- ванні спеціальних платежів для споживачів з метою ско- рочення рівня їх споживання у випадку, коли цього ви- магає система мікромереж. При цьому типі реагування на попит споживачі одержують стимули до зниження свого попиту для забезпечення стабільності та надійно- сті системи. Споживачі добровільно беруть участь у таких програмах або можуть бути зобов’язані брати участь у них. Узявши участь у програмі, вони можуть бути піддані штрафним санкціям у разі невиконання умов контракту [56]. При прямому керуванні навантаженням комунальна компанія або оператор мікромережі має віддалений доступ до деяких пристроїв та навантажень споживача, щоб контролювати їх, коли це необхідно для балансу- вання системи [57, 58]. В іншому підході, званому підхо- дом навантаження, що переривається/скорочується, споживачі погоджуються зменшити своє навантаження на певну величину шляхом зменшення або відключення своїх навантажень, що перериваються/скорочуються [59]. Пропозиція попиту, також звана зворотним викупом, є ще одним підходом, заснованим на стимуляційному уп- равлінні попитом, – великі споживачі зазвичай беруть участь у зниженні свого навантаження на ринку елек- троенергії в години пік, коли ціна перебуває на піку [60]. В іншому підході, який називається «Зниження спожи- вання в аваріях», споживачі зобов’язуються знижу- вати/переміщати своє навантаження у відповідь на ава- рії в режимі реального часу. Такий підхід здебільшого використовується для подолання перевантаження ме- режі передачі та розподілу та може розглядатися як до- поміжна послуга мережі [61]. Розглянемо управління попитом на основі ціни. Елек- троенергія, як і багато інших товарів, має проблему дис- балансу попиту та пропозиції. Отже, ціна на електроенер- гію може змінюватись, а в пікові години навіть у кілька разів вища за середню ціну. У зв’язку з цим було запро- ваджено різні моделі ціноутворення для спонукання споживачів змінити своє споживання, щоб упоратися з піковим навантаженням та сформувати попит. Таблиця 2. Короткий опис систем накопичення енергії в мікромережі Table 2. Brief description of energy storage systems in the microgrid Система накопичення Джерело енергії Призначення Джерело Акумуляторні батареї Вітер-PV-батарея Придатність гібридної системи для забезпечення навантаження, вста- новлення та експлуатаційних витрат [38] Гідроакумулювання Вітер-PV-СНЕ Мінімізація експлуатаційних витрат і зменшення навантаження на ме- режу [43] Система накопичення енергії з маховиком Вітер-PV-СНЕ Для підвищення стійкості системи [45] Системи акумулювання енергії стисненим повітрям Вітер-дизель-СНЕ Дослідження перспективи СНЕ в мік- ромережі [46] Суперконденсатори ВДЕ-СНЕ Забезпечення підтримки напруги [48] Надпровідні магнітні накопичувачі енергії Вітер-СНЕ Для підвищення динамічної стійко- сті [49] 20 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ Найпоширеніші схеми ціноутворення обговорюються так: • Фіксована ставка. Традиційно електроенергія поста- чалася за фіксованою постійною ціною в усі часи та для будь-якої кількості енергії. В цій схемі єдиний спосіб зменшення рахунку за електроенергію – змен- шити загальну кількість використовуваної енергії. Ця схема не відображає насправді вартість електро- енергії та не дає споживачам жодних стимулів для перенесення навантаження з годин пік. Вартість, що стягується з користувачів, є загальною вартістю по- стачання електроенергії (у довгостроковій перспек- тиві), поділеною на загальний попит мережі. • Час використання. Це схема ціноутворення, де час ділиться на періоди з різними, але фіксованими ці- нами на електроенергію. Зазвичай години доби по- діляються на дві-три зони. Тризонна схема склада- ється з непікових, середніх і пікових годин, тоді як двозонна схема має піковий і непіковий час. Поділ на етапи складає основу профілю попиту мережі. Ціна на електроенергію збільшується від непікових до пікових годин. • Критичне пікове ціноутворення. Ця схема схожа на ціноутворення за часом використання, за винятком того, що коли надійність мережі перебуває на крити- чній стадії, ціна збільшується, щоб спонукати спожи- вачів до зниження їх попиту [62]. • Ціноутворення в реальному часі. Ця схема також має назву «динамічне ціноутворення» і полягає в тому, що ціна на електроенергію змінюється в кожен часо- вий інтервал на основі реальної ціни на електроенергію [63]. Ціни доводяться до споживачів заздалегідь, наприклад на добу чи на годину вперед. Висновки. Мікромережа є одним із ключових елементів інтелектуальної мережі, що дає змогу уникати тривалих перерв в електропостачанні внаслідок аварій чи інших несприятливих умов. Крім того, система такої конфігура- ції здатна забезпечувати електричною енергією відда- лених, ізольованих та непідключених до загальної енер- госистеми споживачів. Враховуючи загальну доступ- ність і певні успіхи у побудові ефективних систем на базі PV модулів і вітроустановок, ці джерела стають базо- вими у формуванні конфігурації гібридних мікромереж. Хоча гібридна конфігурація фотоелектричних та вітря- них електростанцій забезпечує високий ступінь систем- ної стабільності з погляду зниження коливань від гібрид- них систем, система акумулювання та дизельний гене- ратор все ж таки є незамінними елементами, необхід- ними для забезпечення надійної та стабільної роботи системи. Застосування способів управління процесом забезпечення електричною енергією дозволяє оптимі- зувати роботу мікромережі за вибраним критерієм. Ви- бір способу управління енергоспоживанням залежать від її режиму роботи, рівня децентралізації, економіч- ного аспекту, а також характеру дії ВДЕ. Крім того, по- требує подальшого дослідження питання надійності ро- боти мікромереж в ізольованому та віддаленому режи- мах роботи, що дасть змогу підвищити їх загальну енер- гоефективність. Рис. 12. Концепція управління попитом на електроенергію [55] Fig. 12. The concept of electricity demand management 21 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ ПОСИЛАННЯ 1. ExxonMobil. 2017 outlook for energy: A view to 2040. ExxonMobil, 2017. 20 p. 2. IRENA. Global energy transformation: A roadmap to 2050 (2019 edition). Abu Dhabi: International Renewa- ble Energy Agency, 2019. 52 p. 3. Lynch P. 2016 Climate Trends Continue to Break Rec- ords. NASA. URL: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/cli- mate-trends-continue-to-break-records. 4. Andre T., Guerra F. Renewables 2020 Global Status Re- port. Paris : REN20, 2020. 367 p. 5. SGCG/M490/G_Smart Grid Set of Standards 25 Version 3.1. Official edition. 2014. 259 p. 6. Kroposki B., Basso T., DeBlasio R. Microgrid standards and technologies. Energy Society General Meeting, Pittsburgh, PA, USA, 20–24 July 2008. URL: https://doi.org/10.1109/pes.2008.4596703. 7. Microgrids / N. Hatziargyriou et al. IEEE Power and En- ergy Magazine. 2007. Vol. 5, no. 4. P. 78–94. URL: https://doi.org/10.1109/mpae.2007.376583. 8. Zia M. F., Elbouchikhi E., Benbouzid M. E. H. An Energy Management System for Hybrid Energy Sources-based Stand-alone Marine Microgrid. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 322. P. 012001. URL: https://doi.org/10.1088/1755- 1315/322/1/012001. 9. Energy Management System for an Islanded Microgrid With Convex Relaxation / M. F. Zia et al. IEEE Transac- tions on Industry Applications. 2019. Vol. 55, no. 6. P. 7175–7185. URL: https://doi.org/10.1109/tia.2019.2917357. 10. LI Y., NEJABATKHAH F. Overview of control, integration and energy management of microgrids. Journal of Mod- ern Power Systems and Clean Energy. 2014. Vol. 2, no. 3. P. 212–222. URL: https://doi.org/10.1007/s40565-014-0063-1. 11. Microgrids large scale integration of microgeneration to low voltage grids / N. Hatziargyriou et al. CIGRE 2006. 2006. 12. Amrollahi M. H., Bathaee S. M. T. Techno-economic op- timization of hybrid photovoltaic/wind generation to- gether with energy storage system in a stand-alone mi- cro-grid subjected to demand response. Applied En- ergy. 2017. Vol. 202. P. 66–77. URL: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.05.116. 13. Homeostatic control, smart metering and efficient en- ergy supply and consumption criteria: A means to build- ing more sustainable hybrid micro-generation systems / F. F. Yanine et al. Renewable and Sustainable Energy Re- views. 2014. Vol. 38. P. 235–258. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.05.078. 14. Abedini M., Moradi M. H., Hosseinian S. M. Optimal management of microgrids including renewable energy scources using GPSO-GM algorithm. Renewable Energy. 2016. Vol. 90. P. 430–439. URL: https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.01.014. 15. Caballero F., Sauma E., Yanine F. Business optimal de- sign of a grid-connected hybrid PV (photovoltaic)-wind energy system without energy storage for an Easter Is- land's block. Energy. 2013. Vol. 61. P. 248–261. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2013.08.030 . 16. Li F.-F., Qiu J. Multi-objective optimization for inte- grated hydro–photovoltaic power system. Applied En- ergy. 2016. Vol. 167. P. 377–384. URL: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.09.018. 17. Askarzadeh A. A. Memory-Based Genetic Algorithm for Optimization of Power Generation in a Microgrid. IEEE Transactions on Sustainable Energy. 2018. Vol. 9, no. 3. P. 1081–1089. URL: https://doi.org/10.1109/tste.2017.2765483. 18. Mix-mode energy management strategy and battery sizing for economic operation of grid-tied microgrid / S. Sukumar et al. Energy. 2017. Vol. 118. P. 1322–1333. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.11.018. 19. A centralized and heuristic approach for energy man- agement of an AC microgrid / J. B. Almada et al. Renew- able and Sustainable Energy Reviews. 2016. Vol. 60. P. 1396–1404. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.03.002. 20. Operation window constrained strategic energy man- agement of microgrid with electric vehicle and distrib- uted resources / L. K. Panwar et al. IET Generation, Transmission & Distribution. 2017. Vol. 11, no. 3. P. 615–626. URL: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2016.0654. 21. Optimal scheduling of a microgrid with a fuzzy logic con- trolled storage system / J. P. Fossati et al. International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2015. Vol. 68. P. 61–70. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2014.12.032. 22. Baziar A., Kavousi-Fard A. Considering uncertainty in the optimal energy management of renewable micro- grids including storage devices. Renewable Energy. 2013. Vol. 59. P. 158–166. URL: https://doi.org/10.1016/j.renene.2013.03.026. 23. Bogaraj T., Kanakaraj J. Intelligent energy management control for independent microgrid. Sādhanā. 2016. Vol. 41, no. 7. P. 755–769. URL: https://doi.org/10.1007/s12046-016-0515-6. 24. Tabar V. S., Jirdehi M. A., Hemmati R. Energy manage- ment in microgrid based on the multi objective stochas- tic programming incorporating portable renewable en- ergy resource as demand response option. Energy. 2017. Vol. 118. P. 827–839. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.10.113. 25. Motevasel M., Seifi A. R., Niknam T. Multi-objective en- ergy management of CHP (combined heat and power)- based micro-grid. Energy. 2013. Vol. 51. P. 123–136. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.11.035. 26. Hybrid Energy System Design of Micro Hydro-PV-biogas Based Micro-grid / Nishrina et al. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 180. P. 012080. URL: https://doi.org/10.1088/1757-899x/180/1/012080. 27. Arefifar S. A., Ordonez M., Mohamed Y. Energy Manage- ment in Multi-Microgrid Systems – Development and As- sessment. IEEE Transactions on Power Systems. 2016. P. 1. https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/climate-trends-continue-to-break-records https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/climate-trends-continue-to-break-records https://doi.org/10.1109/pes.2008.4596703 https://doi.org/10.1109/mpae.2007.376583 https://doi.org/10.1088/1755-1315/322/1/012001 https://doi.org/10.1088/1755-1315/322/1/012001 https://doi.org/10.1109/tia.2019.2917357 https://doi.org/10.1007/s40565-014-0063-1 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.05.116 https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.05.078 https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.01.014 https://doi.org/10.1016/j.energy.2013.08.030 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.09.018 https://doi.org/10.1109/tste.2017.2765483 https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.11.018 https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.03.002 https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2016.0654 https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2014.12.032 https://doi.org/10.1016/j.renene.2013.03.026 https://doi.org/10.1007/s12046-016-0515-6 https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.10.113 https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.11.035 https://doi.org/10.1088/1757-899x/180/1/012080 22 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ URL: https://doi.org/10.1109/tpwrs.2016.2568858. 28. Energy management and operation modelling of hybrid AC–DC microgrid / P. Teimourzadeh Baboli et al. IET Generation, Transmission & Distribution. 2014. Vol. 8, no. 10. P. 1700–1711. URL: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2013.0793. 29. Tenfen D., Finardi E. C. A mixed integer linear program- ming model for the energy management problem of mi- crogrids. Electric Power Systems Research. 2015. Vol. 122. P. 19–28. URL: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2014.12.019. 30. Multi-objective operation management of a renewable MG (micro-grid) with back-up micro-turbine/fuel cell/battery hybrid power source / A. A. Moghaddam et al. Energy. 2011. Vol. 36, no. 11. P. 6490–6507. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.09.017. 31. Multiobjective Intelligent Energy Management for a Mi- crogrid / A. Chaouachi et al. IEEE Transactions on Indus- trial Electronics. 2013. Vol. 60, no. 4. P. 1688–1699. URL: https://doi.org/10.1109/tie.2012.2188873. 32. Rezaei N., Kalantar M. Stochastic frequency-security con- strained energy and reserve management of an inverter interfaced islanded microgrid considering demand re- sponse programs. International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2015. Vol. 69. P. 273–286. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2015.01.023. 33. Guo Y., Zhao C. Islanding-Aware Robust Energy Man- agement for Microgrids. IEEE Transactions on Smart Grid. 2018. Vol. 9, no. 2. P. 1301–1309. URL: https://doi.org/10.1109/tsg.2016.2585092. 34. Energy management system for stand-alone diesel- wind-biomass microgrid with energy storage system / C. Wang et al. Energy. 2016. Vol. 97. P. 90–104. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.099. 35. A novel off-grid hybrid power system comprised of solar photovoltaic, wind, and hydro energy sources / B. Bhandari et al. Applied Energy. 2014. Vol. 133. P. 236–242. URL: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.07.033. 36. Asmus P. Microgrids, Virtual Power Plants and Our Dis- tributed Energy Future. The Electricity Journal. 2010. Vol. 23, no. 10. P. 72–82. URL: https://doi.org/10.1016/j.tej.2010.11.001. 37. Assessment of hybrid renewable power sources for ru- ral electrification in Malaysia / M. Fadaeenejad et al. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. Vol. 30. P. 299–305. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.10.003. 38. Nandi S. K., Ghosh H. R. Prospect of wind–PV-battery hybrid power system as an alternative to grid extension in Bangladesh. Energy. 2010. Vol. 35, no. 7. P. 3040– 3047. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.03.044. 39. Feasibility study of a wind–pv–diesel hybrid power sys- tem for a village / S. Rehman et al. Renewable Energy. 2012. Vol. 38, no. 1. P. 258–268. URL: https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.06.028. 40. A source of renewable energy in Malaysia, why bio- diesel? / M. H. M. Ashnani et al. Renewable and Sus- tainable Energy Reviews. 2014. Vol. 35. P. 244–257. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.04.001. 41. Dwivedi G., Sharma M. P. Prospects of biodiesel from Pongamia in India. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. Vol. 32. P. 114–122. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.01.009. 42. Potential of biodiesel as a renewable energy source in Bangladesh / M. Habibullah et al. Renewable and Sus- tainable Energy Reviews. 2015. Vol. 50. P. 819–834. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.149. 43. Kaur M., Verma Y. P., Sharma M. K. Impact of demand response and pumped storage on microgrid opera- tion. 2016 IEEE 1st International Conference on Power Electronics, Intelligent Control and Energy Systems (ICPEICES), Delhi, India, 4–6 July 2016. 2016. URL: https://doi.org/10.1109/icpeices.2016.7853581. 44. Ter-Gazarian A. Energy Storage for Power System. Trowbridge, Wiltshire : Peter Peregrinus Ltd., 1994. 238 p. 45. Park J.-D. Simple flywheel energy storage using squirrel- cage induction machine for DC bus microgrid sys- tems. IECON 2010 - 36th Annual Conference of IEEE In- dustrial Electronics, Glendale, AZ, USA, 7–10 November 2010. 2010. URL: https://doi.org/10.1109/iecon.2010.5674948. 46. Ibrahim H., Belmokhtar K., Ghandour M. Investigation of Usage of Compressed Air Energy Storage for Power Generation System Improving - Application in a Mi- crogrid Integrating Wind Energy. Energy Procedia. 2015. Vol. 73. P. 305–316. URL: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.07.694. 47. Guoying C., W.Y.X. Research on the energy storage char- acteristics of super capacitor. World Power Supply. 2009. Vol. 1. P. 33–38. 48. Wu Bingbing, Yin Zhongdong, Xiao Xiangning. Super-ca- pacitors energy storage system applied in the mi- crogrid. 2010 5th IEEE Conference on Industrial Elec- tronics and Applications (ICIEA), Taichung, Taiwan, 15– 17 June 2010. 2010. URL: https://doi.org/10.1109/iciea.2010.5515758. 49. Molina M. G., Mercado P. E. Power Flow Stabilization and Control of Microgrid with Wind Generation by Su- perconducting Magnetic Energy Storage. IEEE Transac- tions on Power Electronics. 2011. Vol. 26, no. 3. P. 910– 922. URL: https://doi.org/10.1109/tpel.2010.2097609. 50. Enhancing smart grid with microgrids: Challenges and opportunities / Y. Yoldaş et al. Renewable and Sustain- able Energy Reviews. 2017. Vol. 72. P. 205–214. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.064. 51. Su W., Wang J. Energy Management Systems in Mi- crogrid Operations. The Electricity Journal. 2012. Vol. 25, no. 8. P. 45–60. URL: https://doi.org/10.1016/j.tej.2012.09.010. 52. Korada N., Mishra M. K. Grid Adaptive Power Manage- ment Strategy for an Integrated Microgrid With Hybrid Energy Storage. IEEE Transactions on Industrial Elec- tronics. 2017. Vol. 64, no. 4. P. 2884–2892. URL: https://doi.org/10.1109/tie.2016.2631443. 53. Microgrid and load shedding scheme during islanded mode: A review / N. N. A. Bakar et al. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. Vol. 71. P. 161–169. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.12.049. https://doi.org/10.1109/tpwrs.2016.2568858 https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2013.0793 https://doi.org/10.1016/j.epsr.2014.12.019 https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.09.017 https://doi.org/10.1109/tie.2012.2188873 https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2015.01.023 https://doi.org/10.1109/tsg.2016.2585092 https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.099 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.07.033 https://doi.org/10.1016/j.tej.2010.11.001 https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.10.003 https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.03.044 https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.06.028 https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.04.001 https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.01.009 https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.149 https://doi.org/10.1109/icpeices.2016.7853581 https://doi.org/10.1109/iecon.2010.5674948 https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.07.694 https://doi.org/10.1109/iciea.2010.5515758 https://doi.org/10.1109/tpel.2010.2097609 https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.064 https://doi.org/10.1016/j.tej.2012.09.010 https://doi.org/10.1109/tie.2016.2631443 https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.12.049 23 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ 54. Dynamic load shedding for an islanded microgrid with limited generation resources / H. Gao et al. IET Genera- tion, Transmission & Distribution. 2016. Vol. 10, no. 12. P. 2953–2961. URL: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2015.1452. 55. U.S. Department Energy. Benefits of Demand Response in Electricity Markets and Recommendations for Achieving Them - A Report to the United States Con- gress Pursant to Section 1252 of the Energy Policy Act of 2005. U.S. Department of Energy, 2006. 122 p. 56. Siano P. Demand response and smart grids–A sur- vey. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. Vol. 30. P. 461–478. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.10.022. 57. A Survey on Demand Response in Smart Grids: Mathe- matical Models and Approaches / R. Deng et al. IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2015. Vol. 11, no. 3. P. 570–582. URL: https://doi.org/10.1109/tii.2015.2414719. 58. Zia M. F., Elbouchikhi E., Benbouzid M. Optimal opera- tional planning of scalable DC microgrid with demand response, islanding, and battery degradation cost con- siderations. Applied Energy. 2019. Vol. 237. P. 695–707. URL: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.040. 59. Albadi M. H., El-Saadany E. F. A summary of demand re- sponse in electricity markets. Electric Power Systems Research. 2008. Vol. 78, no. 11. P. 1989–1996. URL: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2008.04.002. 60. Demand bidding/buyback modeling and its impact on market clearing price / J. Saebi et al. 2010 IEEE Interna- tional Energy Conference (ENERGYCON 2010), Manama, Bahrain, 18–22 December 2010. 2010. URL: https://doi.org/10.1109/energycon.2010.5771788. 61. Tyagi R., Black J. W. Emergency demand response for distribution system contingencies. IEEE PES T&D 2010, New Orleans, LA, USA, 19–22 April 2010. 2010. URL: https://doi.org/10.1109/tdc.2010.5484598. 62. Herter K. Residential implementation of critical-peak pricing of electricity. Energy Policy. 2007. Vol. 35, no. 4. P. 2121–2130. URL: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2006.06.019. 63. Patrick R. H., Wolak F. A. Real-Time Pricing and Demand Side Participation in Restructured Electricity Mar- kets. Electricity Pricing in Transition. Boston, MA, 2002. P. 345–360. URL: https://doi.org/10.1007/978-1-4615-0833-5_23. REFERENCES 1. ExxonMobil. 2017 outlook for energy: A view to 2040. ExxonMobil, 2017. 20 p. 2. IRENA. Global energy transformation: A roadmap to 2050 (2019 edition). Abu Dhabi : International Renewa- ble Energy Agency, 2019. 52 p. 3. Lynch P. 2016 Climate Trends Continue to Break Rec- ords. NASA. URL: https://www.nasa.gov/feature/god- dard/2016/climate-trends-continue-to-break-records. 4. Andre T., Guerra F. Renewables 2020 Global Status Re- port. Paris : REN20, 2020. 367 p. 5. SGCG/M490/G_Smart Grid Set of Standards 25 Version 3.1. Official edition. 2014. 259 p. 6. Kroposki B., Basso T., DeBlasio R. Microgrid standards and technologies. Energy Society General Meeting, Pittsburgh, PA, USA, 20–24 July 2008. 2008. URL: https://doi.org/10.1109/pes.2008.4596703. 7. Microgrids / N. Hatziargyriou et al. IEEE Power and En- ergy Magazine. 2007. Vol. 5, no. 4. P. 78–94. URL: https://doi.org/10.1109/mpae.2007.376583. 8. Zia M. F., Elbouchikhi E., Benbouzid M. E. H. An Energy Management System for Hybrid Energy Sources-based Stand-alone Marine Microgrid. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 322. P. 012001. URL: https://doi.org/10.1088/1755-1315/322/1/012001. 9. Energy Management System for an Islanded Microgrid With Convex Relaxation / M. F. Zia et al. IEEE Transac- tions on Industry Applications. 2019. Vol. 55, no. 6. P. 7175–7185. URL: https://doi.org/10.1109/tia.2019.2917357. 10. LI Y., NEJABATKHAH F. Overview of control, integration and energy management of microgrids. Journal of Mod- ern Power Systems and Clean Energy. 2014. Vol. 2, no. 3. P. 212–222. URL: https://doi.org/10.1007/s40565-014-0063-1. 11. Microgrids large scale integration of microgeneration to low voltage grids / N. Hatziargyriou et al. CIGRE 2006. 2006. 12. Amrollahi M. H., Bathaee S. M. T. Techno-economic op- timization of hybrid photovoltaic/wind generation to- gether with energy storage system in a stand-alone mi- cro-grid subjected to demand response. Applied En- ergy. 2017. Vol. 202. P. 66–77. URL: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.05.116. 13. Homeostatic control, smart metering and efficient en- ergy supply and consumption criteria: A means to build- ing more sustainable hybrid micro-generation systems / F. F. Yanine et al. Renewable and Sustainable Energy Re- views. 2014. Vol. 38. P. 235–258. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.05.078. 14. Abedini M., Moradi M. H., Hosseinian S. M. Optimal management of microgrids including renewable energy scources using GPSO-GM algorithm. Renewable Energy. 2016. Vol. 90. P. 430–439. URL: https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.01.014. 15. Caballero F., Sauma E., Yanine F. Business optimal de- sign of a grid-connected hybrid PV (photovoltaic)-wind energy system without energy storage for an Easter Is- land's block. Energy. 2013. Vol. 61. P. 248–261. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2013.08.030 . 16. Li F.-F., Qiu J. Multi-objective optimization for inte- grated hydro–photovoltaic power system. Applied En- ergy. 2016. Vol. 167. P. 377–384. URL: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.09.018. 17. Askarzadeh A. A. Memory-Based Genetic Algorithm for Optimization of Power Generation in a Microgrid. IEEE Transactions on Sustainable Energy. 2018. Vol. 9, no. 3. P. 1081–1089. URL: https://doi.org/10.1109/tste.2017.2765483. https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2015.1452 https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.10.022 https://doi.org/10.1109/tii.2015.2414719 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.040 https://doi.org/10.1016/j.epsr.2008.04.002 https://doi.org/10.1109/energycon.2010.5771788 https://doi.org/10.1109/tdc.2010.5484598 https://doi.org/10.1016/j.enpol.2006.06.019 https://doi.org/10.1007/978-1-4615-0833-5_23 https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/climate-trends-continue-to-break-records https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/climate-trends-continue-to-break-records https://doi.org/10.1109/pes.2008.4596703 https://doi.org/10.1109/mpae.2007.376583 https://doi.org/10.1088/1755-1315/322/1/012001 https://doi.org/10.1109/tia.2019.2917357 https://doi.org/10.1007/s40565-014-0063-1 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.05.116 https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.05.078 https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.01.014 https://doi.org/10.1016/j.energy.2013.08.030 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.09.018 https://doi.org/10.1109/tste.2017.2765483 24 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ 18. Mix-mode energy management strategy and battery sizing for economic operation of grid-tied microgrid / S. Sukumar et al. Energy. 2017. Vol. 118. P. 1322–1333. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.11.018. 19. A centralized and heuristic approach for energy man- agement of an AC microgrid / J. B. Almada et al. Renew- able and Sustainable Energy Reviews. 2016. Vol. 60. P. 1396–1404. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.03.002. 20. Operation window constrained strategic energy man- agement of microgrid with electric vehicle and distrib- uted resources / L. K. Panwar et al. IET Generation, Transmission & Distribution. 2017. Vol. 11, no. 3. P. 615–626. URL: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2016.0654. 21. Optimal scheduling of a microgrid with a fuzzy logic con- trolled storage system / J. P. Fossati et al. International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2015. Vol. 68. P. 61–70. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2014.12.032. 22. Baziar A., Kavousi-Fard A. Considering uncertainty in the optimal energy management of renewable micro- grids including storage devices. Renewable Energy. 2013. Vol. 59. P. 158–166. URL: https://doi.org/10.1016/j.renene.2013.03.026. 23. Bogaraj T., Kanakaraj J. Intelligent energy management control for independent microgrid. Sādhanā. 2016. Vol. 41, no. 7. P. 755–769. URL: https://doi.org/10.1007/s12046-016-0515-6. 24. Tabar V. S., Jirdehi M. A., Hemmati R. Energy manage- ment in microgrid based on the multi objective stochas- tic programming incorporating portable renewable en- ergy resource as demand response option. Energy. 2017. Vol. 118. P. 827–839. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.10.113. 25. Motevasel M., Seifi A. R., Niknam T. Multi-objective en- ergy management of CHP (combined heat and power)- based micro-grid. Energy. 2013. Vol. 51. P. 123–136. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.11.035. 26. Hybrid Energy System Design of Micro Hydro-PV-biogas Based Micro-grid / Nishrina et al. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 180. P. 012080. URL: https://doi.org/10.1088/1757-899x/180/1/012080. 27. Arefifar S. A., Ordonez M., Mohamed Y. Energy Manage- ment in Multi-Microgrid Systems – Development and As- sessment. IEEE Transactions on Power Systems. 2016. P. 1. URL: https://doi.org/10.1109/tpwrs.2016.2568858. 28. Energy management and operation modelling of hybrid AC–DC microgrid / P. Teimourzadeh Baboli et al. IET Generation, Transmission & Distribution. 2014. Vol. 8, no. 10. P. 1700–1711. URL: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2013.0793. 29. Tenfen D., Finardi E. C. A mixed integer linear program- ming model for the energy management problem of mi- crogrids. Electric Power Systems Research. 2015. Vol. 122. P. 19–28. URL: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2014.12.019. 30. Multi-objective operation management of a renewable MG (micro-grid) with back-up micro-turbine/fuel cell/battery hybrid power source / A. A. Moghaddam et al. Energy. 2011. Vol. 36, no. 11. P. 6490–6507. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.09.017. 31. Multiobjective Intelligent Energy Management for a Mi- crogrid / A. Chaouachi et al. IEEE Transactions on Indus- trial Electronics. 2013. Vol. 60, no. 4. P. 1688–1699. URL: https://doi.org/10.1109/tie.2012.2188873. 32. Rezaei N., Kalantar M. Stochastic frequency-security con- strained energy and reserve management of an inverter interfaced islanded microgrid considering demand re- sponse programs. International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2015. Vol. 69. P. 273–286. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2015.01.023. 33. Guo Y., Zhao C. Islanding-Aware Robust Energy Man- agement for Microgrids. IEEE Transactions on Smart Grid. 2018. Vol. 9, no. 2. P. 1301–1309. URL: https://doi.org/10.1109/tsg.2016.2585092. 34. Energy management system for stand-alone diesel- wind-biomass microgrid with energy storage system / C. Wang et al. Energy. 2016. Vol. 97. P. 90–104. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.099. 35. A novel off-grid hybrid power system comprised of solar photovoltaic, wind, and hydro energy sources / B. Bhandari et al. Applied Energy. 2014. Vol. 133. P. 236–242. URL: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.07.033. 36. Asmus P. Microgrids, Virtual Power Plants and Our Dis- tributed Energy Future. The Electricity Journal. 2010. Vol. 23, no. 10. P. 72–82. URL: https://doi.org/10.1016/j.tej.2010.11.001. 37. Assessment of hybrid renewable power sources for ru- ral electrification in Malaysia / M. Fadaeenejad et al. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. Vol. 30. P. 299–305. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.10.003. 38. Nandi S. K., Ghosh H. R. Prospect of wind–PV-battery hy- brid power system as an alternative to grid extension in Bangladesh. Energy. 2010. Vol. 35, no. 7. P. 3040–3047. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.03.044. 39. Feasibility study of a wind–pv–diesel hybrid power sys- tem for a village / S. Rehman et al. Renewable Energy. 2012. Vol. 38, no. 1. P. 258–268. URL: https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.06.028. 40. A source of renewable energy in Malaysia, why bio- diesel? / M. H. M. Ashnani et al. Renewable and Sus- tainable Energy Reviews. 2014. Vol. 35. P. 244–257. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.04.001. 41. Dwivedi G., Sharma M. P. Prospects of biodiesel from Pongamia in India. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. Vol. 32. P. 114–122. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.01.009. 42. Potential of biodiesel as a renewable energy source in Bangladesh / M. Habibullah et al. Renewable and Sus- tainable Energy Reviews. 2015. Vol. 50. P. 819–834. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.149. 43. Kaur M., Verma Y. P., Sharma M. K. Impact of demand response and pumped storage on microgrid opera- tion. 2016 IEEE 1st International Conference on Power Electronics, Intelligent Control and Energy Systems (ICPEICES), Delhi, India, 4–6 July 2016. 2016. URL: https://doi.org/10.1109/icpeices.2016.7853581. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.11.018 https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.03.002 https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2016.0654 https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2014.12.032 https://doi.org/10.1016/j.renene.2013.03.026 https://doi.org/10.1007/s12046-016-0515-6 https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.10.113 https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.11.035 https://doi.org/10.1088/1757-899x/180/1/012080 https://doi.org/10.1109/tpwrs.2016.2568858 https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2013.0793 https://doi.org/10.1016/j.epsr.2014.12.019 https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.09.017 https://doi.org/10.1109/tie.2012.2188873 https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2015.01.023 https://doi.org/10.1109/tsg.2016.2585092 https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.099 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.07.033 https://doi.org/10.1016/j.tej.2010.11.001 https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.10.003 https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.03.044 https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.06.028 https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.04.001 https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.01.009 https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.149 https://doi.org/10.1109/icpeices.2016.7853581 25 Відновлювана енергетика. №4/2022 \| Комплексні проблеми енергетичних систем на основі НВДЕ 44. Ter-Gazarian A. Energy Storage for Power System. Trow- bridge, Wiltshire : Peter Peregrinus Ltd., 1994. 238 p. 45. Park J.-D. Simple flywheel energy storage using squirrel- cage induction machine for DC bus microgrid sys- tems. IECON 2010 - 36th Annual Conference of IEEE In- dustrial Electronics, Glendale, AZ, USA, 7–10 November 2010. 2010. URL: https://doi.org/10.1109/iecon.2010.5674948. 46. Ibrahim H., Belmokhtar K., Ghandour M. Investigation of Usage of Compressed Air Energy Storage for Power Generation System Improving - Application in a Mi- crogrid Integrating Wind Energy. Energy Procedia. 2015. Vol. 73. P. 305–316. URL: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.07.694. 47. Guoying C., W.Y.X. Research on the energy storage char- acteristics of super capacitor. World Power Supply. 2009. Vol. 1. P. 33–38. 48. Wu Bingbing, Yin Zhongdong, Xiao Xiangning. Super-ca- pacitors energy storage system applied in the mi- crogrid. 2010 5th IEEE Conference on Industrial Elec- tronics and Applications (ICIEA), Taichung, Taiwan, 15– 17 June 2010. 2010. URL: https://doi.org/10.1109/iciea.2010.5515758. 49. Molina M. G., Mercado P. E. Power Flow Stabilization and Control of Microgrid with Wind Generation by Su- perconducting Magnetic Energy Storage. IEEE Transac- tions on Power Electronics. 2011. Vol. 26, no. 3. P. 910– 922. URL: https://doi.org/10.1109/tpel.2010.2097609. 50. Enhancing smart grid with microgrids: Challenges and opportunities / Y. Yoldaş et al. Renewable and Sustain- able Energy Reviews. 2017. Vol. 72. P. 205–214. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.064. 51. Su W., Wang J. Energy Management Systems in Mi- crogrid Operations. The Electricity Journal. 2012. Vol. 25, no. 8. P. 45–60. URL: https://doi.org/10.1016/j.tej.2012.09.010. 52. Korada N., Mishra M. K. Grid Adaptive Power Manage- ment Strategy for an Integrated Microgrid With Hybrid Energy Storage. IEEE Transactions on Industrial Elec- tronics. 2017. Vol. 64, no. 4. P. 2884–2892. URL: https://doi.org/10.1109/tie.2016.2631443. 53. Microgrid and load shedding scheme during islanded mode: A review / N. N. A. Bakar et al. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. Vol. 71. P. 161–169. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.12.049. 54. Dynamic load shedding for an islanded microgrid with limited generation resources / H. Gao et al. IET Genera- tion, Transmission & Distribution. 2016. Vol. 10, no. 12. P. 2953–2961. URL: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2015.1452. 55. U.S. Department Energy. Benefits of Demand Response in Electricity Markets and Recommendations for Achieving Them - A Report to the United States Con- gress Pursant to Section 1252 of the Energy Policy Act of 2005. U.S. Department of Energy, 2006. 122 p. 56. Siano P. Demand response and smart grids–A sur- vey. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. Vol. 30. P. 461–478. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.10.022. 57. A Survey on Demand Response in Smart Grids: Mathe- matical Models and Approaches / R. Deng et al. IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2015. Vol. 11, no. 3. P. 570–582. URL: https://doi.org/10.1109/tii.2015.2414719. 58. Zia M. F., Elbouchikhi E., Benbouzid M. Optimal opera- tional planning of scalable DC microgrid with demand response, islanding, and battery degradation cost con- siderations. Applied Energy. 2019. Vol. 237. P. 695–707. URL: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.040. 59. Albadi M. H., El-Saadany E. F. A summary of demand re- sponse in electricity markets. Electric Power Systems Research. 2008. Vol. 78, no. 11. P. 1989–1996. URL: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2008.04.002. 60. Demand bidding/buyback modeling and its impact on market clearing price / J. Saebi et al. 2010 IEEE Interna- tional Energy Conference (ENERGYCON 2010), Manama, Bahrain, 18–22 December 2010. 2010. URL: https://doi.org/10.1109/energycon.2010.5771788. 61. Tyagi R., Black J. W. Emergency demand response for distribution system contingencies. IEEE PES T&D 2010, New Orleans, LA, USA, 19–22 April 2010. 2010. URL: https://doi.org/10.1109/tdc.2010.5484598. 62. Herter K. Residential implementation of critical-peak pricing of electricity. Energy Policy. 2007. Vol. 35, no. 4. P. 2121–2130. URL: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2006.06.019. 63. Patrick R. H., Wolak F. A. Real-Time Pricing and Demand Side Participation in Restructured Electricity Mar- kets. Electricity Pricing in Transition. Boston, MA, 2002. P. 345–360. URL: https://doi.org/10.1007/978-1-4615-0833-5_23. https://doi.org/10.1109/iecon.2010.5674948 https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.07.694 https://doi.org/10.1109/iciea.2010.5515758 https://doi.org/10.1109/tpel.2010.2097609 https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.064 https://doi.org/10.1016/j.tej.2012.09.010 https://doi.org/10.1109/tie.2016.2631443 https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.12.049 https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2015.1452 https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.10.022 https://doi.org/10.1109/tii.2015.2414719 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.040 https://doi.org/10.1016/j.epsr.2008.04.002 https://doi.org/10.1109/energycon.2010.5771788 https://doi.org/10.1109/tdc.2010.5484598 https://doi.org/10.1016/j.enpol.2006.06.019 https://doi.org/10.1007/978-1-4615-0833-5_23
id	veorgua-article-367
institution	Vidnovluvana energetika
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2026-07-19T01:10:18Z
publishDate	2022
publisher	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	veorgua/ba/c302c63de1608911734ec405ce4c7aba.pdf
spelling	veorgua-article-3672026-07-18T06:32:17Z USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW ВИКОРИСТАННЯ ГІБРІДНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ В МІКРОМЕРЕЖІ: ОГЛЯД Ostapchuk, O. Shevchenko, I. renewable energy sources, microgrid, hybrid system, demand management відновлювані джерела енергії, мікромережа, гібридна система, управління попитом система на-копичення. Traditionally, fossil fuels have been the main source of energy in the world to meet the demand for elec-tricity. However, the crisis among traditional energy sources, the trend of increasing fuel prices and the emission of harmful gases from the burning of fossil fuels have called into question the future viability of conventional energy sources. In recent years, renewable energy technologies have attracted more global attention due to their positive impact on solving environmental problems and their ability to meet the growing demand for energy. In addition, low costs for operation and maintenance, as well as installation work, contribute to increasing the degree of integration of renewable energy sources into the power sys-tem. Among the various renewable energy technologies available, photovoltaic modules and wind tur-bines in the form of distributed generation can be part of a large power system, a small distribution net-work, and microgrids of various configurations. The object of research is the principles of forming a hybrid microgrid based on renewable energy sources. Research methods - analysis and synthesis of the existing situation in the field of energy consumption management using complex systems of providing electrical energy. The purpose of the work is to consider various configurations of hybrid systems to increase the effective operation of microgrids according to the relevant indicators of power supply reliability, economic use and consumption management. The result of the performed work is the determination of the main components of the microgrid structure and the assessment of their impact on the system according to the specified criteria. Традиційно для покриття попиту на електроенергію основним джерелом енергії у світі є викопне паливо. Однак глобальні економічні кризи, тенденція до зростання цін на паливо, підвищення рівня забруднення планети поставили під сумнів майбутню життєздатність звичайних джерел енергії. Останніми роками технології відновлюваної енергетики залучають більше глобальної уваги через їх позитивний вплив на вирішення екологічних проблем і здатність задовольняти зростаючий попит на енергію. Крім того, низькі витрати на експлуатацію та технічне обслу-говування, а також монтажні роботи сприяють посиленню ступеня інтеграції відновлюваних джерел енергії до енергосистеми. Серед різноманітних доступних технологій відновлюваної енергії фотоелектричні модулі й вітрові турбіни у формі розподіленої генерації можуть бути частиною великої енергосистеми, малої розподільчої мережі та мікромереж різноманітної конфігурації. Об’єктом дослідження є засади формування гібридної мікромережі на основі відновлюваних джерел енергії. Методи дослідження – аналіз та синтез існуючої ситуації у сфері управління енергоспоживанням з використанням комплексних систем забезпечення електричною енергією. Метою роботи є розгляд різноманітних конфігурацій гібридних систем для підвищення ефективної роботи мікромереж за відповідними показниками надійності електропостачання, економічності використання та управління споживанням. Результатом виконаної роботи є визначення основних складових структури мікромережі та оцінка їх впливу на роботу системи за визначеними критеріями. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2022-12-30 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/367 10.36296/1819-8058.2022.4(71).9-25 Vidnovluvana energetika ; No. 4(71) (2022): Scientific and applied Journal renewable energy ; 9-25 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 4(71) (2022): Scientific and applied Journal renewable energy ; 9-25 Відновлювана енергетика; № 4(71) (2022): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 9-25 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2022.4(71) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/367/287 Copyright (c) 2022 O. Ostapchuk, I. Shevchenko https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
spellingShingle	renewable energy sources microgrid hybrid system demand management Ostapchuk, O. Shevchenko, I. USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW
title	USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW
title_alt	ВИКОРИСТАННЯ ГІБРІДНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ В МІКРОМЕРЕЖІ: ОГЛЯД
title_full	USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW
title_fullStr	USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW
title_full_unstemmed	USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW
title_short	USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW
title_sort	use of hybrid systems based on renewable sources in microgrid: an overview
topic	renewable energy sources microgrid hybrid system demand management
topic_facet	renewable energy sources microgrid hybrid system demand management відновлювані джерела енергії мікромережа гібридна система управління попитом система на-копичення.
url	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/367
work_keys_str_mv	AT ostapchuko useofhybridsystemsbasedonrenewablesourcesinmicrogridanoverview AT shevchenkoi useofhybridsystemsbasedonrenewablesourcesinmicrogridanoverview AT ostapchuko vikoristannâgíbrídnihsistemnaosnovívídnovlûvanihdžerelvmíkromerežíoglâd AT shevchenkoi vikoristannâgíbrídnihsistemnaosnovívídnovlûvanihdžerelvmíkromerežíoglâd

USE OF HYBRID SYSTEMS BASED ON RENEWABLE SOURCES IN MICROGRID: AN OVERVIEW

Institution

Similar Items