Підвищення стійкості енергосистеми за рахунок децентралізації

Abstract

UA: У роботі розглянуто проблему низької стійкості традиційних централізованих енергосистем, історично орієнтованих на використання викопного палива та вразливих до екстремальних подій і пошкодження окремих критичних елементів, зокрема високовольтних трансформаторних підстанцій. Проведено огляд сучасних підходів до підвищення резильєнтності енергосистем шляхом впровадження децентралізованих архітектур на основі мікромереж (Microgrid), технологій Smart Grid та розподілених енергетичних ресурсів, що забезпечують двосторонній обмін енергією та інформацією й сприяють інтеграції відновлюваних джерел. На основі аналізу статистики структури генерації електроенергії в Україні за 2020–2024 рр. показано збереження домінування вуглеводневих енергоносіїв та окреслено потенціал розширення частки відновлюваних джерел у складі децентралізованих енергосистем. Запропоновано концептуальний комплексний підхід до підвищення стійкості енергосистеми, який поєднує децентралізацію мережевої архітектури з інженерно-технічними засадами фізичного захисту критичних елементів інфраструктури та заходами щодо підвищення надійності генеруючих вузлів. /// EN: This paper addresses the problem of low resilience in traditional centralized power systems, which are historically reliant on fossil fuels and vulnerable to extreme events and damage to individual critical elements, particularly highvoltage transformer substations. A review of modern approaches to enhancing power system resilience is conducted, focusing on the implementation of decentralized architectures based on microgrids, Smart Grid technologies, and distributed energy resources (DERs). These technologies enable two-way energy and information exchange and facilitate the integration of renewable energy sources. Based on a statistical analysis of Ukraine’s electricity generation structure for 2020–2024, the continued dominance of hydrocarbon energy sources is demonstrated, and the potential for expanding the share of renewables within decentralized power systems is outlined. A conceptual comprehensive approach to improving power system resilience is proposed, combining the decentralization of network architecture with engineering and technical principles for the physical protection of critical infrastructure elements, alongside measures to enhance the reliability of generating nodes.