Search

Актуальність теми. Сьогодні воднева енергетична галузь швидко розвивається. Виробництво водню проводиться належним чином, що дозволяє задовольнити більшість потреб людини. В основному він виробляється з викопного палива (природного газу, нафти та вугілля), але коли водень отримують із будь-якої вуглевмісної сировини (спирту, піролізу біомаси), існує проблема парникових газів, тому ці методи не є екологічно чистими. Велика кількість дослідників намагається вдосконалити свої концепції та запровадити їх максимально ефективно Метою дипломної роботи є розрахунок системи електропостачання за рахунок енергії вітру та її акумулювання шляхом виробництва водню для підприємства з щоденними енерговитратамі блізько 10МВт. Об’єкт дослідження. Процеси перетворення енергії вітру в електричну енергію та її акумулювання за рахунок електрохімічних процесів. Предмет дослідження. Система електропостачання підприємства, яка поєднує вітроустановку та водневу накопичувальну установку. Методи дослідження. Наукові положення, висновки та рекомендації, що сформульовані в дисертації, базуються вірогідностях швидкості вітру по градаціям у різні години доби з Тернопольської, розрахунки виконувались за стандартними методиками з використанням прогамного середовища «Mathcad». Наукова новизна отриманих результатів: В роботі отримала подальший розвиток порівняння ефективних методів компенсування електричної енергії, виробленої за рахунок відновлюваних джерел. У вступі зазначаються переваги використання енергії вітру відносно традиційних джерел електричної енергії, висвітлені проблеми недостачі вітровох потужності та вирішення цієї проблеми за допомогою водню. В першому розділі проведений аналіз сучасного стану вітряної енергетики та визначення подальших цілей для її розвитку в Україні в майбутньому. Проаналізована доцільність використання вітрових технологій для малих та середніх підприємств. Розглянули методи виробництва зеленого водню з допомогою електролізерів. Проаналізували характеристики гібридних електростанцій та пілотні проекти по виробництву зеленого водню в Україні. Також ознайомилися з системами отримання. зберігання водню і застосування паливних елементів для виробництва електроенергії, а також спроектували систему сумісного застосування електролізерів, паливних елементів і вітрових странцій. У другому розділі розраховували систему енергопостачання за рахунок енергії вітру, вибрали потужності та кількість вітрових установок, розрахували генеруючі та недостаючі потужністі,вибрали кількість та потужність паливних елементів для компенсацій недостачі електроспоживання. Також визначили кількість продукту яку можа використати у якості товару. В третьому розділі описали стартап для системи зберігання вдню. В четвертому розділі описали техніку безпеки під час монтажу та використання обладнання. Relevance of the topic. Today the hydrogen energy industry is developing rapidly. Hydrogen production is carried out properly, which allows to satisfy most human needs. It is mainly produced from fossil fuels (natural gas, oil and coal), but when hydrogen is obtained from any carbon-containing raw materials (alcohol, biomass pyrolysis), there is a problem of greenhouse gases, so these methods are not environmentally friendly. A large number of researchers are trying to improve their concepts and implement them as efficiently as possible. The purpose of the thesis is to calculate the power supply system using wind energy and its accumulation by producing hydrogen for an enterprise with a daily energy consumption of about 10 MW. Object of research. The processes of converting wind energy into electrical energy and its accumulation through electrochemical processes. The subject of research. The power supply system of the enterprise, which combines a wind turbine and a hydrogen storage unit. Research methods. The scientific provisions, conclusions and recommendations formulated in the thesis are based on the probabilities of wind speed by gradations at different hours of the day from Ternopil, the calculations were performed according to standard methods using the software environment "Mathcad". Scientific novelty of the results: The work has further developed the development of effective methods for compensating for electricity generated from renewable sources. In the introduction, the advantages of using wind energy relative to traditional sources of electricity are noted, the problems of lack of wind power and the solution of this problem with hydrogen are highlighted. The first section analyzes the current state of wind energy and defines further goals for its development in Ukraine in the future. The feasibility of using wind technologies for small and medium-sized enterprises is analyzed. The methods of green hydrogen production using electrolyzers were considered. Analyzed the characteristics of hybrid power plants and pilot projects for the production of green hydrogen in Ukraine. We also got acquainted with the systems of hydrogen production and storage and the use of fuel cells for electricity production, as well as designed a system for the combined use of electrolyzers, fuel cells and wind power plants. In the second section, we calculated the system of energy supply from wind energy, selected the capacity and number of wind turbines, calculated the generating and missing capacities, selected the number and capacity of fuel cells to compensate for the lack of electricity consumption. We also determined the amount of product that can be used as a commodity. In the third section we described the startup for the daytime storage system. The fourth section describes safety precautions during installation and use of the equipment

Дипломний проект виконаний на 68 аркушах та містить 46 рисунків, 8 таблиць, 4 листи графічної частини та 12 літературних посилань. Об’єкт дослідження – Вітрова електростанція, що працює паралельно з енергосистемою в південному регіоні України. Предмет дослідження Розробка моделі та дослідження режимів роботи вітрової станції, що працює паралельно з енергосистемою в програмному забезпеченні DIgSILENT PowerFactory. Мета дослідження – Дослідження впливу вітрової станції , на режим роботи енергосистеми на прикладі фрагменту енергосистеми південного регіону. Результат роботи — На основі аналізу літературних джерел розроблена математична модель в вітрової станції з фрагментом мережі в програмному забезпеченні DIgSILENT PowerFactory. На основі створеної моделі проведено ряд досліджень для оцінки впливу збурень на режими роботи енергосистеми. Отримані результати будуть використанні для проектування вітрових станцій, які працюють паралельно з енергосистемою. The thesis project is completed on 68 sheets and contains 46 pictures, 8 tables, 4 sheets of graphics and 12 literary references. Object of study – A windfarm running parallel to electric power system in the southern region of Ukraine. Subject of study – Development of a model and study of windfarm operating modes running parallel to electric power system in software DIgSILENT PowerFactory. Objective of study – The study of impact of the windfarm on electric power system operating mode using the example of the southern region electric power system. Result of work – Based on analysis of literary sources, a mathematical model of windfarm containing the fragment of electric power system was developed in software DIgSILENT PowerFactory. Several studies based on the model were conducted for estimation of disturbances effect on electric power system operating modes. The results will be used for design of windfarms running parallel to electric power system.

Розглянуто основні технології металургійного та паливно-енергетичного комплексу, які займають важливе місце у промисловості України. Наведено відомості щодо технологічних процесів та обладнання, які є джерелами утворення забруднюючих речовин та їх надходження у довкілля. Охарактеризовано суть негативного впливу технологічних процесів і виробництв на елементи навколишнього середовища та виділено екологічні аспекти процесів. Розглянуо інженерні природоохоронні заходи щодо захисту довкілля від екологічно шкідливих виробництв. Посібник призначений для студентів спеціальності 101 "Екологія" освітньої програми "Інженерна екологія" бакалаврського рівня вищої освіти.

The article presents the formation of the energy transition basics. It is shown that in order to implement the current provisions of the energy transition, a systematic approach is needed; the basic elements of such transition are integration of renewable energy and energy efficiency (intensification of energy intensity reduction of goods and services). The main factors and forces of the global energy transition, formed by the International Renewable Energy Agency (IRENA) in cooperation with other international agencies in the late 20's of the 21st century, are presented. The article analyzes the development of legislative and regulatory regulation of European Union electricity markets activity, which created the system background for implementing the provisions of the European energy transition. The characteristic features of the acceleration of renewable energy sources implementation, in particular solar, worldwide and in Ukraine 2017-2018 are considered, the provisions of the Fourth Energy Package (Winter energy package) and the construction of the Energy Union. Features of the Ukrainian energy transition in the field of implementation of renewable energy sources are described., У статті наведено особливості формування основ енергетичного переходу. Показано, що для реалізації сучасних положень енергетичного переходу необхідно задіяти системний підхід. Базовими елементами такого переходу є впровадження відновлюваної енергетики та енергоефективність (інтенсифікація зниження енергоємності товарів та послуг). Представлено основні фактори та чинники глобального енергетичного переходу, сформовані Міжнародним агентством з відновлюваної енергетики (IRENA) у співпраці з іншими міжнародними агентствами в кінці 20-х років ХХІ ст. Проаналізовано розвиток законодавчого та нормативно-правового регулювання діяльності ринків електроенергії в Європейському Союзі, що створили системні передумови реалізації положень енергетичного переходу в Європі. Розглянуто характерні риси пришвидшення впровадження відновлюваних джерел енергії, зокрема, сонячної енергетики, у світі та в Україні в 2017–2018 рр., зокрема, положення Четвертого енергетичного пакету (Winter energy package) та побудову Європейського Енергетичного Союзу. Описано особливості реалізації вимог енергетичного переходу в Україні у сфері впровадження відновлюваних джерел енергії.

У статті наведено особливості формування основ енергетичного переходу. Показано, що для реалізації сучасних положень енергетичного переходу необхідно задіяти системний підхід. Базовими елементами такого переходу є впровадження відновлюваної енергетики та енергоефективність (інтенсифікація зниження енергоємності товарів та послуг). Представлено основні фактори та чинники глобального енергетичного переходу, сформовані Міжнародним агентством з відновлюваної енергетики (IRENA) у співпраці з іншими міжнародними агентствами в кінці 20-х років ХХІ ст. Проаналізовано розвиток законодавчого та нормативно-правового регулювання діяльності ринків електроенергії в Європейському Союзі, що створили системні передумови реалізації положень енергетичного переходу в Європі. Розглянуто характерні риси пришвидшення впровадження відновлюваних джерел енергії, зокрема, сонячної енергетики, у світі та в Україні в 2017–2018 рр., зокрема, положення Четвертого енергетичного пакету (Winter energy package) та побудову Європейського Енергетичного Союзу. Описано особливості реалізації вимог енергетичного переходу в Україні у сфері впровадження відновлюваних джерел енергії. The article presents the formation of the energy transition basics. It is shown that in order to implement the current provisions of the energy transition, a systematic approach is needed; the basic elements of such transition are integration of renewable energy and energy efficiency (intensification of energy intensity reduction of goods and services). The main factors and forces of the global energy transition, formed by the International Renewable Energy Agency (IRENA) in cooperation with other international agencies in the late 20's of the 21st century, are presented. The article analyzes the development of legislative and regulatory regulation of European Union electricity markets activity, which created the system background for implementing the provisions of the European energy transition. The characteristic features of the acceleration of renewable energy sources implementation, in particular solar, worldwide and in Ukraine 2017-2018 are considered, the provisions of the Fourth Energy Package (Winter energy package) and the construction of the Energy Union. Features of the Ukrainian energy transition in the field of implementation of renewable energy sources are described.

The method for measuring the intensity of atmospheric turbulence based on assessment of statistical characteristics of the sodar signal envelope was investigated. This method requires no changes to the sodar hardware, but rather gives the possibility to make fuller use of echo-signals in order to obtain meteorological information.Through theoretical analysis, it was shown that the echo-signal envelope is distributed by the Rice law. The parameter of the law of envelope distribution is unambiguously associated with intensity of atmospheric turbulence.Assuming standard stratification of the atmosphere, the values of the parameter of the law of envelope distribution for four classes of atmospheric turbulence according to the ICAO classification were calculated: weak, moderate, strong and storm.Convergence of the experimental law of distribution of the envelope of acoustic echo-signals to the theoretical law at different measurement time was studied. It was experimentally determined that the theoretical and experimental laws of distribution of the sodar signal envelope mismatch with probability of less than 5 % at measurement time from 10 to 30 minutes. The results of measurement using this method converge to a stationary value at measurement time of more than 10 min.The use of the examined method for assessment of atmospheric turbulence in addition to already used methods will make it possible to increase accuracy and time resolution of sodars, Досліджено метод оцінки атмосферної турбулентності за статистичними характеристиками обвідної сигналів содара. Показано, що обвідна ехо-сигналів розподілена по закону Райса, параметр закону розподілу пов'язаний з інтенсивністю турбулентності. Отримані значення параметра закону розподілу ехосигналів для турбулентності певних класів. Використання дослідженого методу додатково до вже застосованих дозволить збільшити точність і часове розрізнення содарів, Исследован метод оценки атмосферной турбулентности по статистическим характеристикам огибающей сигналов содара. Показано, что огибающая эхо-сигналов распределена по закону Райса, параметр закона распределения связан с интенсивностью турбулентности. Получены значения параметра закона распределения эхо-сигналов для турбулентности определённых классов. Использование исследованного метода дополнительно к уже применяемым позволит увеличить точность и временное разрешение содаров

На сьогодні збільшення частки відновлюваних джерел енергії є невід’ємною частиною політики різних країнах світу. Енергія вітру виділяється з усіх видів альтернативних джерел енергії найбільш разючими темпами зростання.

Рассматриваются вопросы энергетической и экономической целесообразности исполь-зования установок солнечной и ветровой энергетики на приусадебных участках Нико-лаевской области. Показано, что Николаевская область имеет потенциал для эффек-тивного использования солнечной и ветровой энергии., Розглянуто питання енергетичної та економічної доцільності використання установок сонячної та вітро-вої енергетики на присадибних ділянках Миколаївської області. Показано, що Миколаївська область має потенціал для ефективного використання сонячної та вітрової енергії., This article describes economic and energetic advisability of sun batteries and wind turbines in suburbs of Mykolayiv region. It is shown that power coefficients of sun batteries and wind turbines vary in a similar range and power coefficients in Mykolayiv region can be high enough.

The world's energy problems contribute continuously to searching, developing and implementing new types of energy sources. Moreover the scientists predict that in the future, traditional energy sources, like coal or crude oil, will run out. That’s why, it is necessary to find and develop new sources of energy. It is compatible with the theory of sustainable development, which says, that we have to allow the next generations living and environmental conditions at least such as, we have received.

У статті розглянуто можливість використання сонячної та вітрової енергетики для тягових підстанцій при різних схемах підключень та особливості їх генерації. The paper discusses application of solar and wind energy for traction substations with different wiring diagrams and the specifi cs of its generation

In order to reduce the cost of wind turbines and to extend its functionality, accumulation of generated energy as heat is proposed. For to control the electrical load of generator, low-frequency pulse control by connection of the electric heaters is used. A mathematical model of wind turbine with pulse load control is developed and optimal parameters of the system are selected. The efficiency of the developed optimal control system of wind turbine generator loading was confirmed by the computer simulation.