Підвищення енергоефективності машинобудівного підприємства на базі системи накопичення електроенергії - Мельников, Сергій Олександрович; Melnykov, Serhii (ЦНТУ, 2025)
Мета роботи – підвищення енергетичної ефективності машинобудівного підприємства шляхом розробки та обґрунтування параметрів системи накопичення енергії, що забезпечує мінімізацію питомих енерговитрат і технологічних ризиків. У першому розділі виконано аналіз стану енергоефективності в галузі та визначено роль систем накопичення як інструменту керування попитом. Обґрунтовано доцільність застосування літій-залізо-фосфатних (LFP) акумуляторів для умов промислового об'єкта. У другому розділі розроблено математичну модель функціонування СНЕ, яка враховує процеси деградації акумуляторів, та запропоновано методику вибору оптимальних параметрів системи за критерієм максимізації чистого приведеного доходу (NPV). У третьому розділі проведено імітаційне моделювання режимів роботи та обґрунтовано вибір обладнання. У четвертому розділі проаналізовано шкідливі та небезпечні виробничі фактори на машино-будівному заводі, зокрема специфічні ризики експлуатації літій-іонних батарей, та обґрунтовано комплекс інженерно-технічних заходів із забезпечення електро- та пожежної безпеки. Результати роботи можуть бути використані при проектуванні СНЕ для промислових підприємств потужністю до 25 МВт з метою опосередкованого підвищення їх енергоефективності шляхом оптимізації графіків електричного навантаження. The aim of the thesis is to improve the energy efficiency of a machine-building enterprise by developing and substantiating the parameters of an energy storage system (ESS), ensuring the minimization of specific energy costs and technological risks. The first section analyzes the state of energy efficiency in the industry and defines the role of storage systems as a tool for demand management. The feasibility of using lithium iron phosphate (LFP) batteries for the conditions of an industrial facility is substantiated. The second section develops a mathematical model of ESS operation, which accounts for battery degradation processes, and proposes a methodology for selecting optimal system parameters based on the criterion of maximizing Net Present Value (NPV). The third section presents the simulation modeling of operating modes and substantiates the equipment selection. The fourth section analyzes harmful and hazardous production factors at the machine-building plant, particularly the specific risks associated with the operation of lithium-ion batteries, and substantiates a set of engineering and technical measures to ensure electrical and fire safety. The results of the work can be used in the design of ESS for industrial enterprises with a capacity of up to 25 MW to indirectly increase their energy efficiency by optimizing electric load curves.
Improving the energy efficiency of a machine-building enterprise based on an electricity storage system
Keywords: енергоефективність; система накопичення енергії; графік електричного навантаження; енергетичний арбітраж; чистий приведений дохід; energy efficiency; battery energy storage system; electric load curve; energy arbitrage; net present value