Дослідження трансформації енергетичних мереж з використанням смарт-технологій на підприємствах

Abstract

Швидкі зміни технологій в енергетичній сфері, поява нових можливостей та енергетичних ресурсів, зміна фундаментальних поглядів на функціонування енергетичних систем – все це може бути поштовхом для трансформаційні енергетичної сфери як на макрорівні, так і на рівні окремих підприємств. Розумні технології в енергетиці є джерелом дифузії інновацій для різних сфер економічної діяльності. Проте при трансформації енергетичних мереж важливо враховувати зовнішні та внутрішні фактори, що пов’язані з адаптацією до нових технологій. Крім того, можуть існувати технологічні, економічні, соціальні або політичні обмеження, ризики, що унеможливлюють виконання проєктів трансформації енергетичних мереж. Відповідно метою даного дослідження стало дослідження трансформації енергетичних мереж з використанням смарт-технологій на підприємствах шляхом огляду та кластеризації публікацій у виданнях, що індексуються базою даних Scopus. У результаті бібліометричного огляду 608 публікацій, що були присвячені питанням трансформації енергетичних мереж та опубліковані у провідних виданнях у 2017-2020 рр., були виокремлені основні тенденції у сфері енергетики. Переважна кількість проєктів трансформації енергетичних мереж була присвячена реновації існуючих електричних мереж, розбудові мікро-мереж, впровадженню систем зберігання і споживання енергії. Найбільше всього проєктів було описано у документах таких 6 тематичних сфер, як: енергетика (26,7%), інжиніринг (23,0%), науки про навколишнє середовище (11,3%), комп’ютерні науки (11,2), математика (7,1%), соціальні науки (4,1%). Аналіз географічного розподілу авторів наукових робіт, що мали за мету дослідження трансформації енергетичних мереж показало, що найбільша кількість публікацій видана вченими з США, Китаю та Німеччини. При трансформації енергетичних мереж підприємства використовували широкий спектр рішень. Останні охоплювати віртуалізовані / хмарні архітектури, ефективне полярне кодування для фронтабінгу, технології векторного управління постійним струмом, пасивне охолодження та інші рішення.

Rapid changes in energy technologies, the emergence of new opportunities and energy resources, and evolution in fundamental views on energy systems' functioning can be an impetus for the energy sector's transformation at both the macro and individual enterprise levels. Smart technologies in energy are a source of diffusion of innovations for various spheres of economic activity. However, when transforming energy networks, it is essential to take into account external and internal factors related to adaptation to new technologies. In addition, there may be technological, economic, social, or political constraints and risks that make it impossible to implement energy network transformation projects. Accordingly, this study aimed to study the transformation of energy networks using smart technologies in enterprises by reviewing and clustering publications in publications indexed by the Scopus database. As a result of the bibliometric review of 608 publications on energy network transformation published in leading journals in 2017-2020, the main trends in the energy sector were identified. The vast majority of energy network transformation projects were devoted to the renovation of existing electricity networks, developing micro-networks, and introducing energy storage and consumption systems. Most of the projects were described in documents in 6 thematic areas: energy (26.7%), engineering (23.0%), environmental sciences (11.3%), computer science (11.2), mathematics (7.1%), social sciences (4.1%). Analysis of the geographical distribution of authors of scientific works studying the transformation of energy networks showed the most significant number of publications published by scientists from the United States, China, and Germany. When transforming energy networks, companies use a wide range of solutions. The latter cover virtualized / cloud architectures, efficient polar coding for fronting, DC vector control technologies, passive cooling, and other solutions to increase system performance and stability, support energy storage systems, and actively engage consumers.