ТЕРИТОРІАЛЬНА ДИФЕРЕНЦІАЦІЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ У МЕРЕЖАХ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ: СИСТЕМНИЙ ПІДХІД
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2025.341302Ключові слова:
енергоефективність, теплопостачання, функціонально-вартісний аналізфункціонально-вартісний аналіз, альтернативні джерела енергії, теплові втратиАнотація
У статті здійснено комплексне дослідження факторів, що визначають рівень енергоефективності систем централізованого теплопостачання, із застосуванням методології функціонально-вартісного аналізу (ФВА). Актуальність теми зумовлена необхідністю зменшення споживання енергоресурсів, зниження втрат у теплових мережах та інтеграції альтернативних джерел енергії в умовах енергетичної кризи та екологічних викликів. Проведено аналізування сучасного стану теплопостачальних систем, виявлено основні недоліки їхньої експлуатації: застаріле обладнання, значні втрати при транспортуванні теплоносія, низький коефіцієнт корисної дії котельних установок. Застосування ФВА дозволило розробити алгоритм прийняття рішень, який охоплює етапи ідентифікації функцій системи, багатокритеріального оцінювання ефективності можливих рішень, а також вибору оптимального варіанту модернізації з урахуванням технічних, економічних та екологічних чинників. Досліджено перспективи використання конденсаційних котлів, теплових насосів, сонячних колекторів і біомаси. Порівняльне аналізування показало, що модернізація обладнання дозволяє знизити споживання палива на 25–30%, тоді як впровадження теплових насосів забезпечує економію до 40–45% та скорочення викидів CO₂ на 1500–1800 т/рік. Використання біомаси демонструє найвищий річний потенціал генерації теплової енергії (до 10 000 МВт·год) при прийнятних строках окупності (3–4 роки). Математичне моделювання підтвердило, що ключовими факторами втрат є теплоізоляція трубопроводів і витоки теплоносія, усунення яких забезпечує підвищення енергоефективності на 25–30%. Запропонований комбінований підхід, що поєднує модернізацію обладнання з інтеграцією альтернативних джерел енергії, визнано найбільш доцільним для практичної реалізації. Отримані результати можуть бути використані органами місцевого самоврядування, теплогенеруючими підприємствами та інвесторами для обґрунтування рішень щодо реконструкції систем теплопостачання.
Посилання
Schmidt D., Kallert A. District Heating Systems: Contemporary Approaches for Efficiency Improvement. Energy and Buildings, 2023. - Vol. 45. - pp. 167-178.
Johnson R.K. Heat Losses in District Heating Networks. Applied Thermal Engineering, 2024. - Vol. 12. - pp. 89-98.
Comparative analysis of the efficiency of boiler equipment. Industrial Heat Engineering, 2023. - No. 4. - pp. 78-86.
Heat pumps in heat supply systems. Renewable Energy, 2023. - No. 5. - P. 112-120.
White R.S. Economic Assessment of District Heating Projects. Energy Economics, 2024. - Vol. 15. - pp. 178-189.
Efficiency of heat pumps in different climatic conditions. Refrigeration technology, 2023. - No. 7. - pp. 89-97.
Wilson M.R. Biomass Potential in District Heating. Renewable Energy, 2024. - Vol. 22. - pp. 678-689.
Economic assessment of heat supply modernisation projects. Investitsii, 2023. - No. 11. - pp. 189-197.
Comprehensive analysis of heat supply systems. Energy audit, 2023. - No. 1. - P. 234-242.
Methods for assessing the economic efficiency of energy saving projects. Ekonomika Energetyky, 2023, - No. 6, - P. 67-75.
Anderson B.C. Heat Pump Performance Analysis. International Journal of Refrigeration, 2024. - Vol. 18. - pp. 456-467.
Thompson K.L. Investment Analysis in District Heating. Journal of Energy Economics, 2023. - Vol. 28. - pp. 345-356.
Kovalko O.M., Novoseltsev O.V., Yevtukhova T.O. Introduction to the theory of energy efficiency of multilevel systems: methods and models of energy management in the housing and communal services system - Kyiv: NAS of Ukraine, Institute of Technical Thermophysics, 2014. 252 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
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 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).