ЕКОНОМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ОРГАНІЗАЦІЇ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ МІКРОМЕРЕЖІ З АЛЬТЕРНАТИВНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕНЕРГІЇ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2313-8890.2026.03.04Ключові слова:
витрати, економічний ефект, експлуатація, мікромережаАнотація
Анотація. Надійність електропостачання та економічна ефективність сучасних мікромереж, що поєднують відновлювані джерела енергії з традиційними джерелами генерації, залишаються одними з ключових викликів, особливо для сільськогосподарських підприємств із чутливими технологічними процесами. Значний вплив на ефективність функціонування таких систем має нестабільність генерації відновлюваних джерел енергії, зумовлена змінністю метеорологічних умов, що призводить до дисбалансу між виробництвом і споживанням електроенергії. Це обумовлює необхідність інтеграції додаткових компонентів, таких як системи збереження енергії та дизель-генераторні устанвоки, що, у свою чергу, впливає на фінансові витрати. У даній роботі досліджено економічну доцільність гібридної мікромережі для енергозабезпечення сільськогосподарського об’єкта, яка включає сонячну електростанцію, вітроенергетичну установку, систему збереження енергії та дизель-генераторну установку. Виконано розрахунки обсягів виробітку електроенергії, капітальних і експлуатаційних витрат, а також показників економічної ефективності для кожного елемента системи. Отримані результати показали, що сонячні та вітрові електростанції забезпечують найвищу економічну ефективність за рахунок значної річної економії та коротких строків окупності. Водночас система збереження енергії підвищує гнучкість і надійність роботи мікромережі, хоча характеризується більшими капітальними витратами та тривалішим терміном окупності. Використання дизель-генераторної установки є економічно обґрунтованим як резервного джерела, що дозволяє уникнути значних фінансових втрат у разі перебоїв електропостачання, якщо останнє критично важливе для господарства.
Посилання
Oliynichenko M., Bialobrzheskyi O. and Postil A. ‘Research on power distribution in a microgrid with distributed electricity sources’. Electrical Engineering and Power Engineering, 2025. (1). pp. 42–52. doi:10.15588/1607-6761-2025-1-5.
Ojo K.E., Saha A.K. and Srivastava V.M. ‘Review of Advances in Renewable Energy-Based Microgrid Systems: Control Strategies, Emerging Trends, and Future Possibilities’, Energies, 2025. 18(14). p. 3704. doi:10.3390/en18143704.
Khatun E., Hossain M., Ali M. and Halim M. ‘A Review on Microgrids for Remote Areas Electrification: Technical and Economical Perspective’. International Journal of Robotics and Control Systems, 2023. 3. pp. 627–642. doi:10.31763/ijrcs.v3i4.985.
Manas M., Sharma S., Reddy K.S. et al., ‘A critical review on techno-economic analysis of hybrid renewable energy resources-based microgrids’. Journal of Engineering and Applied Science, 2023. 70. p. 148. doi:10.1186/s44147-023-00290-w.
Hu Y. et al. ‘Economic feasibility analysis of using battery energy storage to reduce renewable generation curtailment in CSG’, in Proceedings of the 8th Renewable Power Generation Conference (RPG 2019). Shanghai. China, 2019. pp. 1–5. doi:10.1049/cp.2019.0280.
Gayas S., Wagay M.A. and Mathew M. ‘Feasibility Assessment of Small Wind Turbines Based on Wind Energy Density’, in Proceedings of the 3rd International Conference for Convergence in Technology (I2CT). Pune. India, 2018. pp. 1–5. doi:10.1109/I2CT.2018.8529747.
Reddy G.S. and Rao K.S. ‘Analysis on feasibility of electric power generation via wind power’, in Proceedings of the IEEE 7th Power India International Conference (PIICON). Bikaner. India, 2016. pp. 1–5. doi:10.1109/POWERI.2016.8077377.
Sharma Y., Saxena B.K. and Mishra S., ‘Feasibility Analysis of Energy Sustainable Campus using PV-Wind Hybrid Power System’, in Proceedings of the 12th International Conference on Computational Intelligence and Communication Networks (CICN). Bhimtal. India, 2020. pp. 234–238. doi:10.1109/CICN49253.2020.9242607.
Barua P., Ghosh B. and Haider M.R. ‘Design and Feasibility Analysis of Hybrid Renewable Power System Connected to Grid in Maheshkhali Island, Bangladesh’ in Proceedings of the 2nd International Conference on Advanced Information and Communication Technology (ICAICT). Dhaka. Bangladesh, 2020. pp. 135–139. doi:10.1109/ICAICT51780.2020.9333491.
Diaw N., Thiaw L., Ba O. et al. ‘Techno-Economic Feasibility of Wind-Solar Hybrid Systems for Rural Electrification of Sioure Village in Sahel’ in Proceedings of the IEEE 2nd International Conference on Renewable Energy and Power Engineering (REPE). Toronto. Canada, 2019. pp. 196–201. doi:10.1109/REPE48501.2019.9025141.
Swarnkar N.M. and Gidwani L., ‘Economic and financial assessment of integrated solar and wind energy system in Rajasthan, India’, in Proceedings of the International Conference on Computation of Power. Energy Information and Communication (ICCPEIC). Melmaruvathur. India, 2017. pp. 471–476. doi:10.1109/ICCPEIC.2017.8290413.
Jagtap K.K., Patil G., Katti P.K. et al., ‘Techno-economic feasibility study of wind-solar PV hybrid energy system in Maharashtra state, India’ in Proceedings of the IEEE International Conference on Power Electronics. Drives and Energy Systems (PEDES). Trivandrum. India, 2016. pp. 1–5. doi:10.1109/PEDES.2016.7914536.
Ospino-Castro A., Peña-Gallardo R., Hernández-Rodríguez A. et al. ‘Techno-economic evaluation of a grid-connected hybrid PV-wind power generation system in San Luis Potosi. Mexico’ in Proceedings of the IEEE International Autumn Meeting on Power. Electronics and Computing (ROPEC). Ixtapa. Mexico, 2017. pp. 1–6. doi:10.1109/ROPEC.2017.8261656.
Żołądek M., Kafetzis A., Figaj R. and Panopoulos, K. ‘Energy-Economic Assessment of Islanded Microgrid with Wind Turbine. Photovoltaic Field. Wood Gasifier. Battery. and Hydrogen Energy Storage’. Sustainability, 2022. 14(19). p. 12470. doi:10.3390/su141912470.
Mühlbauer A., Fan Y.F., Sambor D.J. and Jacobson M.Z. ‘Minimizing the multi-decadal cost of islanded renewable-electricity microgrids for different climate zones’. Smart Energy, 2025. 20. 100208. doi:10.1016/j.segy.2025.100208.
Wong S.Y. and Li C., ‘Techno-economic analysis of optimal hybrid renewable energy systems: A case study for a campus microgrid’. Energy Reports, 2023. 9(S12). pp. 134–138. doi:10.1016/j.egyr.2023.09.153.
Yusupov Z. ‘Techno-economic and environmental analysis of microgrid: A case study of Karabuk University’. Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 2023. doi:10.14744/sigma.2023.00086.
Singh S., Slowik A., Kanwar N. and Meena N. K. ‘Techno-Economic Feasibility Analysis of Grid-Connected Microgrid Design by Using a Modified Multi-Strategy Fusion Artificial Bee Colony Algorithm’. Energies, 2021. 14(1). p. 190. doi:10.3390/en14010190.
Khodaei A. and Arabnya A., ‘Microgrid Operations Economics’ in The Economics of Microgrids, IEEE, 2024. pp. 19–40. doi:10.1002/9781394162482.ch2.
Solar Garden, ‘Сонячна станція для підприємств на 200 кВт’, [Електронний ресурс] URL: https://www.solargarden.com.ua/obladnannya/sonyachna-stantsiya-dlya-pidpryemstv-na-200-kvt (15.01.2026).
Karpchuk H., Budko V. and Lysenko O., ‘Technical achievable potential of photovoltaic conversion of solar radiation for the conditions of Ukraine’. EPJ Photovoltaics, 2024. 15. p. 30. doi:10.1051/epjpv/2024027.
International Finance Corporation, ‘Utility-Scale Solar Photovoltaic Power Plants: A Project Developer’s Guide’. World Bank Group. Washington. DC, 2015.
BTS,. ‘Вітрогенератор DK Series RX-200DK 200 кВт’. [Електронний ресурс] URL: https://bts.net.ua/ua/alternative-energy-sources-and-generators/wind-power-generators/horizontal-wind-power-generators/v-trogenerator-dk-series-rx-200dk-200-kvt-gorizontalniy/?srsltid=AfmBOor_Cfl017uc%20Z8zcimOa72hcnFIaUMPY9TsE1XfVGzTinUiS1EMZ8zcimOa72hcnFIaUMPY9TsE1XfVGzTinUiS1EM (15.01.2026)
Zhukov O. A. and Kylavchuk O. V. ‘On the issue of estimating the capacity factor of renewable energy sources’, in Proceedings of the 6th International Scientific and Technical Conference “Optimal Control of Electrical Installations (OCEI-2025)”. Vinnytsia : 2025. pp. 142–143.
Manwell J.F., McGowan J.G., Rogers A.L. ‘Wind Turbine Design and Testing’ in Wind Energy Explained, 2009. doi:10.1002/9781119994367.ch7.
Solar Garden, ‘Установка зберігання енергії 200 кВт’, [Електронний ресурс] URL: https://www.solargarden.com.ua/obladnannya/ustanovka-zberihannya-enerhii-uze-potuzhnistyu-200-kvt-ta-emnistyu-akb-480-kvt-hod/ (15.01.2026).
‘Capacity factor’, Wikipedia, [Електронний ресурс] URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Capacity_factor) (15.01.2026).
Bahloul M., Daoud M., Khadem S.K. ‘A bottom-up approach for techno-economic analysis of battery energy storage system for Irish grid DS3 service provision’. Energy, 2022. 245. 123229. doi:10.1016/j.energy.2022.123229.
Kuteya A. ‘The Impact of Power Rationing on Zambia’s Agricultural Sector’, 2016. doi:10.22004/AG.ECON.245111.
PD Generators. ‘FPT 200 kW diesel generator’. [Електронний ресурс] URL: https://www.pdgenerators.com/product-page/fpt-200-kw-diesel-generator (15.01.2026).
Keskinis S., Elmasides C., Kosmadakis I.E. et al. ‘Techno-Economic Photovoltaic-Battery Energy Storage System Microgrids with Diesel Backup Generator’. Energies, 2025. 18(24), p. 6463. doi:10.3390/en18246463.
D. Shokarov, V. Chorna, K. Bogodist. Economic feasibility study of expediency of establishment of solar modules in the private household. Bulletin of NTU «KhPI». Series: «Energy: reliability and energy efficiency». Kharkiv : NTU «KhPI», 2017. № 31 (1253). P. 87–92 https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/33238.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [6 місяців] з дати публікації автоматично стає доступною 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. 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. 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 (див. The Effect of Open Access).