Economic and Environmental Aspects of Smart Grid Technologies Implementation in Ukraine

Abstract

Перебої в постачанні електроенергії, такі як відключення, можуть мати ряд збоїв, які можуть вплинути на банківську діяльність, телекомунікації, рух транспорту та безпеку. Завдяки двостороннім інтерактивним можливостям, Smart Grid дозволяє споживачам автоматично перенаправлятись на інше джерело та вимикати/вмикати обладнання. Технології Smart Grid є зазвичай дорогими технологіями, однак через зменшення можливих проблем вони є економічно обгрунтованими. Розумні енергомережі не можуть працювати без розумних лічильників, які можуть легко передавати дані споживання електроенергії в реальному часі в центри даних енергоносіїв, допомагаючи споживачеві приймати ефективні рішення щодо використання енергії в кожен окремий час доби. Smart Grid лічильники дозволяють споживачеві відстежувати та зменшувати рахунки за споживання енергії у години пік та збільшувати відповідне споживання протягом мінімальних енергозавантажень системи. На більш високому рівні управління (наприклад, на рівні окремого регіону чи країни) оператори розподільної мережі Smart Grid мають можливість підвищити надійність електропостачання насамперед шляхом виявлення або попередження надзвичайних ситуацій. В даний час енергетична система України застаріла і не витримує поточних навантажень. Високий рівень зносу основного та допоміжного обладнання енергосистеми та нерівномірний розподіл навантаження в мережі часто призводять до аварійних ситуацій та відключення електроенергії. Досягнення Smart Grid та енергозбереження також пов'язані з енергетичною трилемою, яка складається з ключових основних аспектів - енергетичної безпеки, енергетичної справедливості та екологічної стійкості. Щоб бути конкурентоспроможною на світовому енергетичному ринку, країна повинна ефективно організувати співпрацю державних та приватних суб'єктів, урядів та регуляторів, економічні та соціальні фактори, національні ресурси, екологічні проблеми та поведінку споживачів. Україна отримала 61 місце із 128 країн у 2019 році за індексом енергетичної трійки. У цілому Україна має вищу середню позицію щодо енергетичної безпеки та нижчу за середню позицію щодо енергетичного капіталу та екологічної стійкості. Зважаючи на той факт, що кількість відновлюваних джерел енергії вимірюється сотнями і тисячами, управління мережею є складним і вимагає швидкої реакції Smart Grid.

Перебои в электроснабжении, такие как отключение, могут привести к ряду сбоев и повлиять на банковскую деятельность, телекоммуникации, трафик и безопасность. Благодаря двусторонним интерактивным возможностям Smart Grid позволяет потребителям автоматически перенаправляться при сбое или выключать/включать оборудование. Технологии Smart Grid являются дорогостоящими, однако из-за уменьшения возможных проблем они экономически выгодны. Интеллектуальные сети не могут работать без интеллектуальных счетчиков, которые могут легко передавать данные о потреблении энергии в режиме реального времени в центры энергетических данных, помогая потребителю принимать эффективные решения о том, сколько энергии использовать и в какое время суток. Счетчики Smart Grid позволяют потребителю отслеживать и сокращать счета за потребление энергии в часы пик и увеличивать соответствующее потребление в течение минимальных нагрузок на энергосистему. На более высоком уровне управления (например, на уровне отдельного региона или страны) операторы распределительной системы Smart Grid имеют возможность повысить надежность электроснабжения, прежде всего, путем обнаружения или предотвращения аварийных ситуаций. Энергетическая система Украины в настоящее время устарела и не может выдерживать текущие нагрузки. Высокий уровень износа основного и вспомогательного оборудования энергосистемы и неравномерное распределение нагрузки в сети часто приводят к аварийным ситуациям и отключениям электроэнергии. Достижение цели Smart Grid и энергетическая устойчивость также связаны с энергетической трилеммой, которая состоит из ключевых аспектов – энергетической безопасности, энергетического равенства и экологической устойчивости. Чтобы быть конкурентоспособными на мировом энергетическом рынке, стране необходимо эффективно организовать сотрудничество государственных и частных субъектов, правительств и регулирующих органов, экономических и социальных факторов, национальных ресурсов, экологических проблем и поведения отдельных потребителей. Украина получила 61 позицию из 128 стран в 2019 году по индексу энергетической трилеммы. В целом Украина имеет более высокие, чем в среднем, позиции в области энергетической безопасности и ниже, чем в среднем, позиции в области энергетической справедливости и экологической устойчивости. Учитывая тот факт, что количество возобновляемых источников энергии измеряется сотнями и тысячами, управление сетью является сложным и требует быстрого реагирования Smart Grid.

Interruptions in electricity supply may have a series of failures that can affect banking, telecommunications, traffic, and safety sectors. Due to the two-way interactive abilities, Smart Grid allows consumers to automatically redirect on failure, or shut down of the equipment. Smart Grid technologies are the costly ones; however, due to the mitigation of possible problems, they are economically sound. Smart grids can't operate without smart meters, which may easily transmit real-time power consumption data to energy data centers, helping the consumer to make effective decisions about how much energy to use and at what time of day. Smart Grid meters do allow the consumer to track and reduce energy consumption bills during peak hours and increase the corresponding consumption during minimum hours. At a higher level of management (e.g., on the level of separate region or country), the Smart Grid distribution system operators have the opportunity to increase the reliability of power supply primarily by detecting or preventing emergencies. Ukraine's energy system is currently outdated and cannot withstand current loads. High levels of wear of the main and auxiliary equipment of the power system and uneven load distribution in the network often lead to emergencies and power outages. The Smart Grid achievements and energy sustainability are also related to energy trilemma, which consists of key core dimensions– Energy Security, Energy Equity, and Environmental Sustainability. To be competitive on the world energy market, the country has to organize efficiently the cooperation of public/private actors, governments, economic and social agents, environmental issues, and individual consumer behaviors. Ukraine gained 61 positions out of 128 countries in a list in 2019 on the energy trilemma index. In general, Ukraine has a higher than average energy security position and lower than average energy equity, and environmental sustainability positions. Given the fact that the number of renewable energy sources is measured in hundreds and thousands, the network management is complicated and requires a Smart Grid rapid response.