Аналіз потенціалу відновлюваних джерел енергії для теплопостачання громадських та житлових будівель

Актуальність теми дослідження. Впровадження відновлювальних джерел енергії (ВДЕ) в наш час є важливим елементом забезпечення досягнення цілей сталого розвитку. Розвиток ВДЕ для генерації теплової та електричної енергії для теплопостачання громадських та житлових будівель є важливим у сфері енергонезалежності та екологічної безпеки країни за рахунок зниження об’ємів використання традиційних джерел енергії та зменшення викидів парникових газів. Актуальною темою є використання енергетичного потенціалу енергії Сонця та біомаси, що дозволить значно збільшити можливості генерації теплової та електричної енергії. Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є підвищення ефективності теплопостачання громадських та житлових будівель шляхом залучення відновлюваних джерел енергії на основі їх наявного потенціалу. Для досягнення мети було виконано наступні завдання: 1) Аналіз сучасного стану ВДЕ в Україні, визначення тенденцій використання технологій ВДЕ у галузі теплопостачання будівель та можливості використання енергії Сонця та біомаси; 2) Аналіз технологій на основі відновлюваних джерел енергії для забезпечення потреб опалення та ГВП у громадських та житлових будівлях; 3) Визначення найбільш перспективних технологій ВДЕ для теплопостачання будівель в Україні; 4) Аналіз наявних методів визначення енергетичного потенціалу різнорідних технологій ВДЕ котрі можна використовувати для потреб теплопостачання; 5) Визначення потенціалу ВДЕ для теплопостачання громадських та житлових будівель у регіонах України. Об’єкт дослідження. Процеси оцінювання енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії для теплопостачання будівель . Предмет дослідження. Методи визначення енергетичного потенціалу різнорідних ВДЕ для забезпечення теплопостачання громадських та житлових будівель. Методи дослідження. Методика розрахунку потенціалу потужності та річного виробітку електричної та теплової енергії СЕС та ССТ. Методичні положення визначення технічно-досяжного енергетичного потенціалу біомаси. Наукова новизна одержаних результатів: − На основі аналізу сучасного стану ВДЕ в Україні та тенденцій використання технологій ВДЕ у галузі теплопостачання будівель, а також аналізу технологій на основі ВДЕ для забезпечення потреб опалення та ГВП у громадських та житлових будівлях визначено найбільш перспективні технології ВДЕ для теплопостачання будівель в Україні; − В результаті аналізу наявних методів визначення енергетичного потенціалу для різнорідних технологій ВДЕ котрі можна використовувати для потреб теплопостачання та поєднання методів розрахунку енергетичного потенціалу біомаси та енергії Сонця визначено потенціал ВДЕ для теплопостачання громадських та житлових будівель у регіонах України, що дає змогу підвищити ефективність теплопостачання громадських та житлових будівель в Україні шляхом залучення відновлюваних джерел енергії на основі їх наявного потенціалу. Практичне значення результатів полягає в розробці алгоритму комплексного визначення потенціалу ВДЕ на основі енергії Сонця та біомаси, що дає змогу підвищити ефективність теплопостачання громадських та житлових будівель в Україні. Relevance of the research topic. The implementation of renewable energy sources (RES) in our time is an important element of ensuring the achievement of the goals of sustainable development. The development of RES for the generation of thermal and electrical energy for the heating of public and residential buildings is important in the field of energy independence and environmental security of the country due to the reduction of the use of traditional energy sources and the reduction of greenhouse gas emissions. The current topic is the use of the energy potential of the Sun and biomass, which will significantly increase the possibilities of generating thermal and electrical energy. The purpose and objectives of the study. The purpose of the study is to increase the efficiency of heat supply of public and residential buildings by attracting renewable energy sources based on their available potential. To achieve the goal, the following tasks were performed: 1) Analysis of the current state of RES in Ukraine, determination of trends in the use of RES technologies in the field of heating of buildings and the possibility of using solar energy and biomass; 2) Analysis of technologies based on renewable energy sources to meet heating and hot water needs in public and residential buildings; 3) Determination of the most promising RES technologies for heating buildings in Ukraine; 4) Analysis of available methods for determining the energy potential of various RES technologies that can be used for heat supply needs; 5) Determination of RES potential for heat supply of public and residential buildings in the regions of Ukraine. Object of study. Processes of evaluating the energy potential of renewable energy sources for heating buildings. Subject of study. Methods of determining the energy potential of heterogeneous renewable energy sources for providing heat supply to public and residential buildings. Research methods. Methodology for calculating the capacity potential and annual production of electric and thermal energy of SES and SST. Methodical provisions for determining the technically achievable energy potential of biomass. The scientific novelty of the obtained results: − On the basis of the analysis of the current state of RES in Ukraine and trends in the use of RES technologies in the field of heat supply of buildings, as well as the analysis of technologies based on RES to meet the needs of heating and hot water in public and residential buildings, the most promising RES technologies for heat supply of buildings in Ukraine are determined; − As a result of the analysis of the available methods for determining the energy potential for various RES technologies that can be used for heat supply needs and the combination of methods for calculating the energy potential of biomass and solar energy, the potential of RES for the heat supply of public and residential buildings in the regions of Ukraine has been determined, which makes it possible to increase the efficiency of the heat supply of public and residential buildings in Ukraine by attracting renewable energy sources based on their existing potential. The practical significance of the results consist in the development of an algorithm for comprehensive determination of RES potential based on solar energy and biomass, which makes it possible to increase the efficiency of heat supply to public and residential buildings in Ukraine.