Analyzing the problems of using non-traditional electricity sources
DOI:
https://doi.org/10.30977/VEIT.2226-9266.2019.16.0.67Abstract
Problem. The strategy of development of the fuel and energy complex of Ukraine envisages the expansion of using non-traditional sources of electric and thermal energy. There are a number of problems with the use of renewable energy sources (RES), whose technical solution leads to a significant increase in the price of energy obtained from these sources. But the use of the most common RES, i.e. wind and solar stations, is significantly dependent on weather conditions, which is why it directly leads to uneven energy production, as well as the maximum energy produced by the RES does not coincide with the maximum load hours. In wind power plants, it is connected to the change in wind speed, and in solar - to the insolation of the solar cells. Goal. The goal is research of the main problems that exist when using non-traditional (renewable) energy sources, first of all - solar and wind power plants. Methodology. The analytical methods of research on the development and application of methods and devices for converting sun energy into electricity have been used. Experimental methods of research and mathematical methods of processing experimental research were used. Results. The perspective of the use of functional electronics elements, including polymeric self-healing fuses of the “Polyswith” type for solving the problem of improving reliability of the devices of conversion of solar radiation energy is noted. Originality. Experimental studies have shown that such protection elements do not affect the operation of solar panels in their operating temperature range, and are functionally suitable for electrical isolation of local areas and components of high temperature solar panels. Practical value. Separation of the electrical circuit is proposed, which allows to reduce the information capacity of the algorithm and simplify the analysis of states. Separation of the object of diagnosis allows to reduce the solution of complex multifactor problem to the solution of several simpler ones. In addition, splitting the circle into separate links reduces the number of built-in sensors.Keywords: unconventional electricity sources; solar installations; wind energy installations; efficiency; reliability; stability; environmental impact; power supply.
References
Кулик М. М., Дрьомін І. В., Згуровець О. В. Можливості використання акумуляторних батарей для стабілізації частоти в об’єднаних енергосистемах з потужними сонячними електростанціями. Відновлювана енергетика. Київ, 2018. Вип. 3. С. 6-14.
Gnatov A., Argun S., Ulyanets, O. Joint innovative double degree master program “energy-saving technologies in transport”: 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), Kiev, Ukraine, 29 June 2017. C. 1203–1207.
Мірошник О. О. Аналіз методів оцінки якості електричної енергії в розподільних мережах в умовах невизначеності. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. Харків, 2016. №. 175. С. 14-16.
Lezhnyuk P. et al. Mathematical modeling of operation quality of electric grid with renewable sources of electric energy. 2017 International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES). – IEEE, 2017. С. 324-327.
Лежнюк П. Д., Рубаненко О. Є., Гунько І. О. Вплив інверторів СЕС на показники якості електричної енергії в ЛЕС. Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. 2015. №. 2. С. 134-145.
Бацала Я. В., Гладь І. В., Николин У. М. Аналіз показників якості електроенергії сонячної електростанції. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields. 2013. №. 4 (49). С. 81-90.
Lezhnyuk P. et al. Providing fixed level of electric energy supply quality in conditions of renovation of power distribution electrical networks with renewable energy sources. 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON). IEEE, 2017. С. 379-383.
Yadav T., Yadav D. Integration of Electric Vehicle and Renewable Generation to Improve the Power Quality Problems in Distribution System. 2018 5th IEEE Uttar Pradesh Section International Conference on Electrical, Electronics and Computer Engineering (UPCON). IEEE, 2018. С. 1-5.
Irimia F. D. et al. About some quality aspects regarding the renewable energy installations voltage. 11th International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation. IEEE, 2011. С. 1-6.
Chen Z. et al. Integrated mode and key issues of renewable energy sources and electric vehicles' charging and discharging facilities in microgrid. 2nd IET Renewable Power Generation Conference (RPG 2013), 9-11 Sept. 2013. Beijing, China, 2013.
Gnatov A., Argun S., Rudenko N. Smart road as a complex system of electric power generation: 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering: IEEE 2017, 29 трав.–2 черв. 2017 р. Kiev, 2017. P. 457–461.
Аргун Щ. В., Гнатов А. В. Сонячні зарядні станції як невід’ємна частина транспортної інфраструктури. Наукові праці Міжнародної науково-практичної конференції. «Автомобільний транспорт і автомобілебудування. Новітні технології і методи підготовки фахівців», Харків, Україна, 20-21 жовтня 2017 р., Харків: ХНАДУ, 2017. С. 53–54.
Patlins A., Hnatov A., Kunicina N., Arhun S. та ін. Sustainable pavement enable to produce electricity for road lighting using green energy: International Conference on Energy and Sustainability in Small Developing Economies, 2018 International Conference, IEEE 2018, 12 лип. 2018 Funchal, 2018. Р. 21–26.
Patļins A., Hnatov A., Arhun S. Using of Green Energy from Sustainable Pavement Plates for Lighting Bikeways: Transport Means 2018: Proceedings of 22nd International Scientific Conference, Lithuania, Trakai , Kaunas University of Technology, 03.October.18. C. 574–579.
Patļins A., Hnatov A., Arhun S. Safety of Pedestrian Crossings and Additional Lighting Using Green Energy: Transport Means 2018: Proceedings of 22nd International Scientific Conference, 5 oktob. 2018. Kaunas: Kaunas University of Technology : 2018. Р. 527–531.
Arhun S., Hnatov A., Dziubenko O., та ін. A Device for Converting Kinetic Energy of Press Into Electric Power as a Means of Energy Saving. Journal of the korean society for precision engineering. 2019. Vol. 36, № 1. P. 105–110.
Що таке сонячна енергетика і чи потрібна вона Україні. 2019. URL: https://solarsystem.com.ua/blog/shho-take-sonyachna-energetyka-chy-potribna-vona-ukrayini/ (дата звернення 20.10.2019).
Типы солнечных батарей и их КПД. 2015. URL: http://utem.org.ua/materials/show/tipy_solnechnyh_batarey (дата звернення 20.10.2019).
Patlins A., Hnatov A., Arhun S. Study of load characteristics of various types of silicon PV panels for sustainable energy efficient road pavement. Electrical, control and communication engineering. 2019. Vol. 15 № 1. Р. 30-38.
Рatļins A., Arhun S., Hnatov A., та ін. Determination of the Best Load Parameters for Productive Operation of PV Panels of Series FS-100M and FS-110P for Sustainable Energy Efficient Road Pavement: 2018 IEEE 59th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON 2018): Conference Proceedings, 12 Nov. 2018. Riga : RTU, 2018, Р. 1–6.
Іноземних інвесторів зацікавила природна особливість Закарпаття і вони готові вкладати в неї великі кошти. 2017. URL: https://pmg.ua/life/60866-inozemnykh-investoriv-zacikavyla-pryrodna-osoblyvist-zakarpattya-i-vony-gotovi-vkladaty-v-nei (дата звернення 20.10.2019).
References
Kulyk M. M., Dromin I. V., Zghurovets O. V. (2018) Mozhlyvosti vykorystannia akumuliatornykh batarei dlia stabilizatsii chastoty v obiednanykh enerhosystemakh z potuzhnymy soniachnymy elektrostantsiiamy. [Opportunities for the use of rechargeable batteries for frequency stabilization in combined power systems with powerful solar power plants.] Vidnovliuvana enerhetyka. Kyiv. 3. 6-14. [in Ukrainian].
Gnatov A., Argun S., Ulyanets, O. (2017) Joint innovative double degree master program “energy-saving technologies in transport”: 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), Kiev, Ukraine, 29 June 2017. 1203–1207.
Miroshnyk O. O. (2016) Analiz metodiv otsinky yakosti elektrychnoi enerhii v rozpodilnykh merezhakh v umovakh nevyznachenosti. [Analysis of methods for estimating the quality of electricity in distribution networks under uncertainty.] Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni P. Vasylenka. Kharkiv. 175. 14-16. [in Ukrainian].
Lezhnyuk P. et al. (2017) Mathematical modeling of operation quality of electric grid with renewable sources of electric energy. 2017 International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES). IEEE. 324-327.
Lezhniuk P. D., Rubanenko O. Ye., Hunko I. O. (2015) Vplyv invertoriv SES na pokaznyky yakosti elektrychnoi enerhii v LES. [Influence of SES inverters on electricity quality indicators in forestry.] Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky. 2. 134-145. [in Ukrainian].
Batsala Ya. V., Hlad I. V., Nykolyn U. M. (2013) Analiz pokaznykiv yakosti elektroenerhii soniachnoi elektrostantsii. [Analysis of electricity quality indicators of a solar power plant.] Prospecting and Development of Oil and Gas Fields. 4 (49). 81-90. [in Ukrainian].
Lezhnyuk P. et al. (2017) Providing fixed level of electric energy supply quality in conditions of renovation of power distribution electrical networks with renewable energy sources. 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON). IEEE. 379-383.
Yadav T., Yadav D. (2018) Integration of Electric Vehicle and Renewable Generation to Improve the Power Quality Problems in Distribution System. 2018 5th IEEE Uttar Pradesh Section International Conference on Electrical, Electronics and Computer Engineering (UPCON). IEEE. 1-5.
Irimia F. D. et al. (2011) About some quality aspects regarding the renewable energy installations voltage. 11th International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation. IEEE. 1-6.
Chen Z. et al. (2013) Integrated mode and key issues of renewable energy sources and electric vehicles' charging and discharging facilities in microgrid. 2nd IET Renewable Power Generation Conference (RPG 2013), 9-11 Sept. 2013. Beijing, China.
Gnatov A., Argun S., Rudenko N. (2017) Smart road as a complex system of electric power generation: 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering: IEEE 2017, 29 трав. – 2 черв. 2017. Kiev. 457–461.
Arhun Shch. V., Hnatov A. V. (2017) Soniachni zariadni stantsii yak nevidiemna chastyna transportnoi infrastruktury. [Solar charging stations are an integral part of transport infrastructure]. Naukovi pratsi Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii. «Avtomobilnyi transport i avtomobilebuduvannia. Novitni tekhnolohii i metody pidhotovky fakhivtsiv», Kharkiv, Ukraina, 20-21 zhovtnia, KhNADU. 53–54. [in Ukrainian].
Patlins A., Hnatov A., Kunicina N., Arhun S. (2018) Sustainable pavement enable to produce electricity for road lighting using green energy: International Conference on Energy and Sustainability in Small Developing Economies, 2018 International Conference, IEEE 2018, 12 лип. 2018 Funchal. 21–26.
Patļins A., Hnatov A., Arhun S. (2018) Using of Green Energy from Sustainable Pavement Plates for Lighting Bikeways: Transport Means 2018: Proceedings of 22nd International Scientific Conference, Lithuania, Trakai , Kaunas University of Technology, 03.October.18. 574–579.
Patļins A., Hnatov A., Arhun S. (2018) Safety of Pedestrian Crossings and Additional Lighting Using Green Energy: Transport Means 2018: Proceedings of 22nd International Scientific Conference, 5 oktob. 2018. Kaunas: Kaunas University of Technology. 527–531.
Arhun S., Hnatov A., Dziubenko O. (2019) A Device for Converting Kinetic Energy of Press Into Electric Power as a Means of Energy Saving. Journal of the korean society for precision engineering. 36(1). 105–110.
Shcho take soniachna enerhetyka i chy potribna vona Ukraini. [What is solar energy and whether it is needed for Ukraine] Retrived from: https://solarsystem.com.ua/blog/shho-take-sonyachna-energetyka-chy-potribna-vona-ukrayini/ (accessed: 20.10.2019). [in Ukrainian].
Tipy` solnechny`kh batarej i ikh KPD. [Types of solar panels and their efficiency] Retrived from: http://utem.org.ua/materials/show/tipy_solnechnyh_batarey (accessed: 20.10.2019). [in Russian].
Patlins A., Hnatov A., Arhun S. (2019) Study of load characteristics of various types of silicon PV panels for sustainable energy efficient road pavement. Electrical, control and communication engineering. 15(1). 30-38.
Рatļins A., Arhun S., Hnatov A. (2018) Determination of the Best Load Parameters for Productive Operation of PV Panels of Series FS-100M and FS-110P for Sustainable Energy Efficient Road Pavement: 2018 IEEE 59th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON 2018): Conference Proceedings, 12 Nov. 2018. Riga: RTU. 1–6.
Inozemnykh investoriv zatsikavyla pryrodna osoblyvist Zakarpattia i vony hotovi vkladaty v nei velyki koshty. [Foreign investors are interested in the natural feature of Transcarpathia, and they are ready to invest a lot of money in it.] Retrived from: https://pmg.ua/life/60866-inozemnykh-investoriv-zacikavyla-pryrodna-osoblyvist-zakarpattya-i-vony-gotovi-vkladaty-v-nei (accessed: 20.10.2019). [in Ukrainian].
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Дмитро Степанович Шимук, Валентина Всеволодівна Тарасова, Борис В’ячеславович Кляхін, Гліб Сергійович Альховський
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
