• Energy Research
• 13. Climate action close
• 11. Sustainability close
• UA close
• Ukrainian close

В роботі пропонується та обґрунтовується можливість впровадження енергоефективних рішень з теплозабезпечення типового навчального закладу в умовах України. На основі розроблених методологічних підходів зроблена кількісна оцінка та оптимізація комплексного рішення, а також алгоритм його реалізації, що враховує і влаштування власного джерела теплоти із використанням біопалива і підсилення теплозахисту огороджувальних конструкцій будівель. This scientific paper proposes and substantiates the possibility of the introduction of energy-intensive solutions for the heat supply to the typical institution of education in Ukraine. For this purpose methodological approaches were developed at first. On the basis of these approaches we obtained the data of the quantitative analysis of the expediency of the realization of the solution on the additional heat insulation of external enclosures of educational buildings and hostels. Then we studied the possibility of the installation of our own source using the biofuel. As a result the integrated solution and the algorithm for its realization were proposed and this solution allows us to take into consideration the installation of our own heat source operating on the biofuel and to increase the heat transfer resistance for external enclosure structures of the buildings.

Російське вторгнення в Україну додало нової актуальності прискореному переходу на відновлювану енергію, щоб зменшити залежність від імпорту викопного палива з Росії. Одним з варіантів підвищення енергетичної безпеки, незалежності й екологічності видобутку енергії в Україні є створення автономних енергетичних регіонів. Метою дослідження є вивчення економічних і соціальних перспектив і проблем створення автономних енергетичних регіонів в Україні на основі світового досвіду. У роботі виокремлено основні проблеми енергосистеми України, проаналізовано тенденції ринку виробництва відновлюваної енергії, розглянуто кейси успішного створення автономних енергетичних регіонів у різних країнах світу. На основі проаналізованих прикладів виокремлено основні фактори успіху реалізації проєктів автономних енергетичних регіонів, зокрема залучення місцевого населення та бізнесу до розвитку нової енергомережі, створення «екологічного бренду», можливість експорту виробленої електроенергії, підтримка екологічних стартапів, підвищення енергоефективності житла. Основними соціально-економічними перспективами для громад на цьому шляху є енергетична незалежність, зниження витрат на енергозабезпечення, створення робочих місць, розвиток місцевого бізнесу, підвищення інвестиційної привабливості регіону, покращення якості життя і здоров’я населення. Найбільш критичними перепонами для успішної реалізації проєкту визначено відсутність послідовної політики центральної влади у галузі зеленої енергетики, ініціатив місцевої влади у цій сфері, труднощі із залученням довгострокових інвестицій на реалізацію проєкту. Дослідження пропонує перспективну візію розвитку енергетичної системи регіонів України для зменшення залежності держави від імпорту викопного палива, підвищення енергетичної ефективності й безпеки, економічного і соціального розвитку регіонів України.

Розглядається питання ефективного використання теплових насосів для теплопостачання домогосподарств з метою заміщення природного газу. Запропоновано використовувати теплові насоси в одній технологічній схемі з котлами для спалювання альтернативних видів палива. Вказаний спосіб дозволить утримати сьогоднішній рівень цін на теплопостачання в умовах невпинного підвищення тарифів на природний газ. Рассматривается вопрос эффективного использования тепловых насосов для теплоснабжения домохозяйств с целью замещения природного газа. Предлагается использовать тепловые насосы в одной технологической схеме с котлами для сжигания альтернативных видов топлива. Указанный способ позволит удержать нынешний уровень цен на теплоснабжение в условиях непрестанного повышения тарифов на природный газ. The question of the effective usage of heat-pumps for houses heat supply with the purpose to substitute the natural gas is examined. It is suggested to use heat-pumps in one technology scheme with caldrons for incineration of alternative fuels. The offered method allows retaining the today's low cost of heat supply in the conditions of incessant increasing natural gas tariffs.

Металургійне виробництво є надзвичайно енергоємним. На нього припадає друга за величиною частка енергоспоживання та найбільша частка викидів CO2. Крім цього, металургійна галузь України в воєнний час стикнулася і з іншими труднощами. Тому, щоб бути конкурентноздатними на міжнародному ринку металургійні підприємства України мають сфокусувати свою увагу на енергоефективності та декарбонізації виробництва. Щоб ця діяльність мала цілеспрямований характер, окремі підприємства та галузь в цілому мають розробити відповідну стратегію. Один з можливих підходів до вирішення цього питання присвячена ця стаття. Поряд з описом математичної моделі формування оптимальної стратегії підвищення енергоефективності та декарбонізації металургійних виробництв в статті наведено структуру витрат енергоресурсів, а також суттєві споживачі енергоресурсів на металургійних підприємствах. Крім того, окреме місце в статті приділено питанню побудови базового рівня енергоспоживання з урахуванням положень найсучасніших міжнародних стандартів у сфері енергоменеджменту, а також наведено основні чинники, що впливають енергоспоживання. В роботі також наведено основні заходи з підвищення енергоефективності для кожної групи суттєвих споживачів енергоресурсів.

Газова промисловість відіграє важливу роль в економічному розвитку України, в досягненні національної безпеки, в паливно-енергетичному комплексі та в народному господарстві в цілому. Проаналізовано енергобаланс України та стан підприємств газової промисловості, виявлено критичні моменти, які заважають розвитку газової галузі. Cформульовано комплекс проблем щодо забезпечення розвитку газової промисловості України з точки зору системного підходу до їх вирішення. Таким чином, обґрунтовано заходи для підвищення енергоефективності економіки держави. The gas industry plays an important role in the economic development of Ukraine, in achieving national security, in the fuel and energy complex and in the national economy as a whole. Demand for natural gas is considered in the domestic, commercial and manufacturing sectors of the country's economy. Attention is drawn to state control in the gas industry. The energy balance of Ukraine and the state of the enterprises of the gas industry are analyzed. These enterprises are influenced by such factors as: technology, environmental impact, government policy, capital expenditure, investment and fuel prices. Critical moments that hamper the improvement of the gas industry have been identified. The complex of problems on ensuring of development of the gas industry of Ukraine from the point of view of the system approach to their decision is revealed and formulated. Thus, the measures to increase the energy efficiency of the state economy are just ified.

У роботі поглиблено теоретичні засади дослідження структурно-функціонального середовища формування та розвитку концепції розумних енергомереж; здійснено еволюційний, географічний і змістовний аналізи її розвитку; визначено вплив ефективності політики запровадження розумних енергомереж на соціальні й економічні індикатори розвитку та обґрунтовано їх роль у розбудові в Україні інтегрованої енергоцентрованої моделі економіки; розроблено теоретичне підґрунтя компаративного аналізу наявних систем оцінювання ефективності розумних енергомереж і запропоновано методичний інструментарій інтегрального оцінювання ефективності їх функціонування, що передбачає врахування його цільового призначення, прямих та опосередкованих ефектів від розвитку розумних енергомереж, можливостей подальшої їх оптимізації; поглиблено методичне підгрунтя та розроблено дорожню карту запровадження розумних енергомереж в енергетичному секторі національної економіки; удосконалено методичні засади узгодження інтересів стейкхолдерів під час розбудови розумних енергомереж через застосування організаційно-комунікаційної схеми їх взаємодії. The thesis examines the development of economic and organizational principles for implementing the smart grid to form an integrated energy-centric model of Ukraine's economy following the European Union's single energy policy. Accordingly, using VOSviewer v.1.6.10 and Google Trends tools, the author investigated the theoretical foundations of the study of the structural and functional environment of the smart grids concept formation and development. It allowed us to identify and describe patterns in the following dimensions. Evolutionary: in this context, four stages of the evolution of scientific and public interest in smart grids were identified and characterized during the period 2008 – august 2020. Geographical: analysis of this dimension of smart grids allowed the development of a cluster of international research networks to study smart grids' deployment. The thesis found that scientists from EU countries have the largest number of joint publications. In contrast, American researchers' publications are mononational (prepared without foreign scientists' participation), although the absolute number of studies conducted by scientists from the United States makes them undisputed leaders. Semantic: the research identified five cross-sectoral study clusters and the most relevant areas related to smart grids. These areas are renewable energy, energy storage and electrification, energy management, and information technologies. The research also revealed trends in changing the direction of smart grids' economic analysis from approaches to tariff formation and commercialization of smart grids to study smart grids' global economic model and their technical and economic efficiency energy consumption patterns. The thesis proposed a scientific and methodological approach to assessing the impact of smart grids' policy on country's socio-economic development. It was done through a systematic combination of tools to verify the nature of data distribution, equality of sample variances, comparison of their means, and regression analysis of time data. It allowed to empirically confirm the importance of developing smart grids in the economy's energy sector to increase its social and economic development. A methodological basis for a comparative analysis of existing systems for evaluating smart grids' efficiency was formed. The approach was based on identifying functionally significant components of smart grids and the most relevant of them under the objectives of the energy sector of the national economy. These components are sustainability, information, economic, technical, communicative efficiency, environmental friendliness, and electric transport infrastructure in smart grids. It allowed to evaluating and ranking the existing systems for measuring the efficiency of smart grids in state regulation of the economy's energy sector under the standard EU energy policy requirements. The integrated approach to smart grids` efficiency evaluation was developed. The proposed method takes into account the purpose of the assessment. It allowed for a more accurate evaluation of potential or existing smart grids and measured smart grids development's effectiveness at the regional and national levels. Establishing the optimal number of areas for assessing smart grids, formalization of the methodological basis for their quantification, aggregation of indicators by groups and areas of assessment, taking into account direct and indirect effects, opportunities for further optimization of smart grids, and ensuring their compliance with the strategic task of building an integrated energy centered model in Ukraine was presented as a component of the integrated evaluation approach. Designed roadmap for developing smart grids in Ukraine is based on benchmarking analysis of leading countries' experience. This roadmap formalizes a list of specific measures to develop domestic energy infrastructure, regulatory interventions, and policies' openness to energy-efficient solutions. The roadmap explains each stakeholders` necessary activity according to the smart grid development process's main stages. These stages are adapting distributed energy generation to the energy system, creating decentralized and dispersed energy networks. The roadmap is based on a combination of phased development and localization of smart grids. It provides for the mass deployment of homogeneous smart energy technologies and the simultaneous implementation of pilot projects for smart grids. An organizational and communication scheme of stakeholder interaction is a tool to activate drivers for smart grids. It helps to implement energy-efficient smart grid projects and support their scaling to the national economy level. The scheme uses as a base the modification of the smart grid maturity model. The organizational and communication scheme promotes the integration of value chains, increases asset management efficiency, and creates the preconditions for further expansion of smart grids.

Nowadays the importance of the issue of the efficient gas utilization could be hardly overestimated. The price increase for energy resources demands one of the most important issue to be solved and namely to reduce energy consumption on heating in the process of facilities maintenance. The housing and municipal complex in Ukraine takes the third place after metallurgical and chemical industries due to volumes of energy consumption and the first one according to heat consumption. Taking into consideration different experts’ assessments the main volume of heat losses for heating only on housefront of a common building accounts for 35 to 45 per cent. Creating comfortable conditions in houses and keeping them constant during a certain period of time can be achieved by means of inefficient methods: additional heaters or conditioners are installed but all of them cannot remove the main problem we mean great heat losses. The purpose of the scientific work is to research expedience and efficiency of heat-insulation usage based on solving the following challenges: research into issues of savings and comfort; research into possibility to increase the term of structures usage; research into possibility to increase the internal area of the building using heatinsulation; benefit environmental influence. The object and subject of the research are properties of heat-insulation material for residential buildings and methods of removing heat losses. Usage of modern technologies gives an opportunity to reduce expenditures on heating three times. According to the results of calculations it can be concluded that having changed a steam generating unit we can achieve savings 10÷15% (or 20÷50% in case of using condensation boilers) and having winterized (draft-proofed) a building for winter properly gas consumption can be reduced 2 or even 2.5 times. Актуальність теми теплових втрат та раціонального використання газу на даний час важко переоцінити. Зростання цін на енергоносії вимагає роз’вязання однієї із найважливіших задач - зниження енергозатрат на опалення в процесі експлуатації споруд. Житлово-комунальний комплекс України займає третє місце після металургійної і хімічної промисловості за обсягами споживання енергоносіїв і перше місце – за споживанням тепла. Виходячи з різних експертних оцінок, основний об’єм тепловтрат на опалення в будинках, тільки на фасадах будівель звичайної будови, складає від 35 до 45 відсотків. Створення комфортного режиму у будинках і підтримання його сталим впродовж певного часу досягається неефективними методами: встановлюються додаткові обігрівачі чи холодильні установки, але усе це не усуває головної проблеми – високих тепловтрат. Метою наукової роботи є дослідження доцільності та ефективності використання теплоізоляції, що полягає у вирішенні таких завдань: дослідження питань економії та комфорту; дослідження можливості збільшення терміну служби конструкцій; дослідження можливості збільшення внутрішньої площі будинку за рахунок використання теплоізоляції; позитивний екологічний вплив. Об’єктом та предметом досліджень є властивості теплоізолюючих матеріалів житлових будівель та методи усунення тепловтрат. Застосування сучасних технологій дає змогу скоротити затрати на опалення утричі. За результатами проведених розрахунків можна зробити основний висновок, що заміною котельного агрегату ми можемо досягти економії у 10÷15 % (або 20 ÷ 25 % у разі використання конденсаційних котлів), а грамотно утепливши будинок можна зменшити споживання природного газу в 2, а то й у 2,5 рази.

За запропонованою у статті методикою вибір оптимального варіанту використання відновлюваних джерел енергії для енергогенерації розглядається як багатокритеріальна задача прийняття рішення. З урахуванням ризиків рішення приймаються на основі критеріїв Вальда, критерію оптимізму, критерію песимізму, критерію мінімаксного ризику Севіджа, песимізму-оптимізму Гурвіца. Запропонований алгоритм вибору альтернативних джерел енергії може застосовуватись для будь-якої місцевості з відомими природними умовами. Особливу увагу при цьому слід приділяти підбору критеріїв, згідно з якими проводитиметься оцінка альтернативних варіантів енергозабезпечення. Following the procedure proposed in the paper, the choice of the optimal variant of renewable energy for electricity generation is considered as a multicriteria decision problem. Risk-based decisions are based on Wald criterion, the criterion of optimism, the criterion of pessimism, Savage criterion of minimax risk, Hurwitz criterion of pessimism-optimism. The proposed algorithm for choosing alternative energy sources can be applied to any area of known natural conditions. Particular attention should be paid to the selection criteria under which the evaluation of different energy alternatives will be conducted.

Analysis of energy efficiency problems has revealed growth of world's energy consumption while the use of petroleum products decreases suggesting that petroleum products are replaced with other energy sources and global economic crises. World’s energy consumption grows constant growth and according to the forecast it will continue grow in future. The use of coal, natural gas, biofuels and waste in the world will increase, as well as energy from wind, solar and other energy sources, including in agriculture and forestry. The use of fuel and electricity on farms is as critical for sustainable development and energy saving as the use of soil and water. Energy efficiency is an integral part of sustainable agriculture. Progress in energy efficiency, which is already lagging behind, faces further setbacks due to Covid-19 pandemic. Energy consumption in agriculture is only a small share of total final energy consumption in Europe. Moreover, energy consumption in agriculture has declined rapidly over the last 20 years. However, there is a significant difference among EU member states. There is no single solution to increase energy efficiency in agriculture. In Ukraine, the consumption of renewable energy sources and biofuels in agriculture and forestry shows increase. Ukraine is reducing agricultural production slowly and unevenly while switching to biofuels and almost not switching to alternative energy sources and replacing it with anthracite or biofuels due to the rising cost of natural gas. Significant potential for reducing the energy intensity of Ukraine's GDP lies in improving the energy efficiency of agricultural industry, but the realization of this potential is complicated by industry-specific shortcomings: high energy consumption of prosecution, which reduces competitiveness of products in the market; low energy efficiency of labor, which does not correspond to the current level of development of agricultural technologies and equipment.