INTRODUCTION ЗМІНА КЛІМАТУ, ЕНЕРГЕТИКА ТА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ Вадим Литвин Листопад 2023 Ò Російські атаки на українську енерге­ тику призвели до необхідності мати резервне джерело енергопостачання і на рівні інфраструктурних об’єктів, і на рівні окремих домогосподарств та підприємств. Ò Ефективне застосування резервних джерел дозволить знизити сьогоден­ ні ризики, а в перспективі— знизити використання викопного палива. Ò Рішення щодо підвищення енерге­ тичної безпеки повинні ­враховувати функціонування всіх складових енерго­системи та специфіки кожно­ го з видів господарської діяльності у сфері енергетики(елек­тро- та тепло­ постачання, гаряче водопостачання). 1

ЗМІНА КЛІМАТУ, ЕНЕРГЕТИКА ТА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ

Зміст Вступ 2 1. Загальний огляд енергетичної інфраструктури України та особливостей, що повинні бути враховані під час вибору джерел резервного живлення 3 1.1 Система електропостачання..................................................................................................................3 1.2 Система теплопостачання......................................................................................................................7 1.3 Система водопостачання та водовідведення........................................................................................9 2. Досвід зими 2022-2023 року. Що необхідно врахувати 11 2.1 Багатоквартирні будинки.....................................................................................................................11 2.2 Приватні будинки.................................................................................................................................13 2.3 Котельні та центральні теплові пункти................................................................................................14 2.4 Системи водопостачання та водовідведення......................................................................................15 3. Основні типи резервних джерел живлення 16 3.1 Порівняння вартості електро­енергії від основних типів р­ езервних джерел.......................................16 4. Резервування енергоспоживання на рівні приватного домогосподарства 19 4.1 Резервне електропостачання приватних будинків..............................................................................19 5. Резервування енергоспоживання на рівні квартири 23 5.1 Резервування за допомогою систем з акумуляторами(зарядні станції, інвертори+акумулятори, сонячні гібридні інвертори+акумулятори)........................................................23 6. Резервування енергоспоживання на рівні багатоквартирного будинку 25 6.1 Резервування за допомогою паливних генераторів(бензин, д­ изель, lpg)..........................................25 6.2 Резервування за допомогою систем з акумуляторами(зарядні станції, інвертори+акумулятори, сонячні гібридні інвертори+акумулятори)........................................................26 6.3 Резервування за допомогою гібридних сонячних станцій...................................................................27 7. Резервування енергоспоживання на рівні громадських будівель 29 7.1 Лікарні...................................................................................................................................................29 7.2 Навчальні заклади................................................................................................................................30 7.3 Заклади торгівлі...................................................................................................................................30 7.4 Адміністративні будівлі........................................................................................................................31 7.5 Промислові підприємства....................................................................................................................31 8. Резервування в системах централізованого теплозабезпечення (котельні та цтп) 32 8.1 Резервування за допомогою когенераційної установки......................................................................32 9. Резервування в системах водопостачання та водовідведення 34 Висновки 35

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ ВСТУП Війна в Україні поставила нові виклики перед енерге­ тичною інфраструктурою. Численні атаки на енерге­ тичні об’єкти такі як електростанції, трансформаторні підстанції, теплоелектроцентралі, а також захоплення найбільшої атомної електростанції(Запорізької) значно знизило надійність електропостачання та можливість маневрувати потужностями. Це стало причиною значних періодів відключення електропостачання в зимовий період, коли наванта­ ження на енергосистему найбільше і додається необ­ хідність забезпечення будівель опаленням. Все це призвело до необхідності мати резервне джере­ ло енергопостачання, як на рівні великих інфраструк­ турних об’єктів так і на рівні окремих домогосподарств. Метою даного посібника є розробка рекомендацій щодо підвищення надійності енергопостачання на різних рів­ нях виходячи з аналізу досвіду зими 2022-2023 років. При цьому основний акцент робиться на ефективному застосуванні резервних джерел, як з огляду на почат­ кові капіталовкладення та експлуатаційні затрати так і на можливість в подальшому використовувати вста­ новлене обладнання вже в мирний час, забезпечуючи зниження використання викопного палива та вартості енергоресурсів. Враховувалися також і загальноєвро­ пейські тенденції(особливо з огляду, що енергетична система України вже з’єднана з енергосистемою Євро­ пи), зокрема щодо збільшення долі сонячної генерації. З огляду, на те, що забезпечення опалення будівель є чи не найбільшим викликом для роботи енергосисте­ ми в посібнику значну увагу приділено питанням те­ плозабезпечення. Інформація структурована з огляду на рівні роботи енергосистеми(генерація, розподіл, споживання) та з огляду на основних споживачів енергоресурсів: ба­ гатоквартирні будинки, приватні будинки, заклади бюджетної сфери, об’єкти критичної інфраструктури. Серед іншого наведені рекомендації щодо заходів з підвищення ефективності енергоспоживання, які міні­ мізуватимуть ризики перебоїв в енергоспоживанні та дозволять знизити вартість резервування. Окрім того до уваги взяті тенденції щодо зміни тариф­ ної політики та тренди щодо вартості окремих видів енергоресурсів. Посібник розроблений на замовлення Представництва Фонду ім. Фрідріха Еберта в Україні. 2

ЗАГАЛЬНИЙ ОГЛЯД ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ УКРАЇНИ ТА ОСОБЛИВОСТЕЙ, ЩО ПОВИННІ БУТИ ВРАХОВАНІ ПІД ЧАС ВИБОРУ ДЖЕРЕЛ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ 1 ЗАГАЛЬНИЙ ОГЛЯД ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ УКРАЇНИ ТА ОСОБЛИВОСТЕЙ, ЩО ПОВИННІ БУТИ ВРАХОВАНІ ПІД ЧАС ВИБОРУ ДЖЕРЕЛ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ В системі енергопостачання можна виділити наступні рівні: • генерація, • розподіл, • споживання. Порушення на кожному з цих рівнів зупиняє постачан­ ня енергії до кінцевих споживачів. Розглянемо особли­ вості роботи систем та основні збої на кожному з рівнів в розрізі основних енергоресурсів. тість від автономних систем генерації. Ще однією особливістю енергосистеми є нерівномір­ ний протягом доби графік споживання електроенергії. Так споживання в нічні години може в 2 і більше разів відрізнятися від споживання в пікові(вранішні та ве­ чірні). Аналогічно спостерігаються сезонні коливання, зокрема споживання взимку значно вище через збіль­ шення періоду, коли використовується штучне освіт­ лення, а також використання електроенергії на потре­ би опалення приміщень. 1.1 СИСТЕМА ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ Тож саме на вечірні та ранішні години в зимовий період є найбільш критичними для роботи енергосистеми. Електроенергія виробляється переважно на великих теплових та атомних електростанціях(більше 70% від загального виробництва) та через магістральні та роз­ подільчі мережи передається до споживачів. Система побудована таким чином, щоб електроенергія прак­ тично з кожної електростанції могла бути передана в будь-яку точку України принаймні двома або більше маршрутами. Основною складністю в роботі енергосистеми є те, що кількість електроенергії, яка виробляється повинна дорівнювати кількості електроенергії, що споживаєть­ ся. Регулювання, як правило, відбувається за рахунок включення/відключення окремих блоків електростан­ цій(в першу чергу гідроелектростанцій, як найбільш гнучкі щодо маневрування потужностями). Ще одним трендом в останні роки є збільшення ге­ нерації за допомогою сонячних електростанцій, під­ ключених до мережі. Як правило такі електростанції не мають накопичувачів електроенергії та їх генерація дуже залежить від погодних умов. Зокрема пік генера­ ції припадає на денні часи влітку, коли потреба в елек­ троенергії порівняно низька. В Україні доля сонячної генерації на разі не така велика(до 5% в енергобалан­ сі), але з огляду на європейські тенденції – цей фактор потрібно обов’язково враховувати під час планування розвитку системи електропостачання. Тож слід брати до уваги, що сонячна енергія, на жаль, не може забезпечити в повній мірі потребу в електрое­ нергії, принаймні без використання електроакумулято­ рів, що в свою чергу достатньо дорого на даному етапі. В разі, коли генеруючих потужностей не вистачає, або лінії електропередач чи трансформатори не мо­ жуть передати електроенергію в достатній кількості від віддалених електростанцій(в тому числі з Європи) відключаються споживачі в певних регіонах для того щоб інша частина енергосистеми могла продовжити працювати. Слід також взяти до уваги, що вартість електричної енергії з енергосистеми, як правило, нижча ніж вар­ Для вирішення задачі надійного електропостачання споживачів може розглядатися декілька рішень: 1. Будівництво додаткових генеруючих потужностей в регіонах, що дозволили б збалансувати попит та пропозицію електроенергії та мінімізувати перето­ ки між частинами енергосистеми. При цьому така розподілена генерація менш вразлива до ворожих обстрілів з огляду на її розміри та локальний вплив від відключення. Найбільш вигідними з огляду на 3

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ перспективу подальшого використання є будів­ ництво когенераційних установок на базі існуючих котелень, що дозволить максимально ефективно використовувати паливо та окрім електроенергії забезпечувати ще й підігрів теплоносія на потреби опалення та гарячого водопостачання. 2. Збільшення пропускної спроможності мереж(в тому числі ремонт пошкоджених електричних під­ станцій). Цей захід напевно є оптимальним в умовах мирного часу, але за умови військових дій ризики повторних влучань все ще залишаються високими. 3. Будівництво/встановлення автономних генерато­ рів(дизельних чи бензинових), що працюватимуть лише в періоди, коли електропостачання відсутнє. 4. Управління споживанням. Зокрема мова йде про споживачів не дуже критичних щодо безперебій­ ності роботи таких як електроопалення, електро­ підігрів води на потреби гарячого водопостачання, кондиціонування. Це дозволяло б вирівнювати гра­ фік навантаження в електромережах та мінімізува­ ти перетоки між окремими частинами енергосисте­ ми та зменшити загальне необхідне навантаження на електростанції. 5. Встановлення потужних накопичувачів, що дозво­ ляли б вирівняти графік роботи електромережі. Такі накопичувачі варто було б ставити як в ­ключових Рис. 1. Узагальнена схема системи електропостачання країни 4

ЗАГАЛЬНИЙ ОГЛЯД ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ УКРАЇНИ ТА ОСОБЛИВОСТЕЙ, ЩО ПОВИННІ БУТИ ВРАХОВАНІ ПІД ЧАС ВИБОРУ ДЖЕРЕЛ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ точках енергосистеми так і у окремих споживачів. При цьому другий варіант є більш прийнятний з ог­ ляду на надійність енергопостачання та зменшення перетоків електроенергії. З огляду на вартість та час впровадження, а також на загальне підвищення ефективності системи, варіант управління енергоспоживанням є найбільш ефектив­ ним, але його часто недостатньо. 14000 12000 Споживання електроенергії, МВт-год 10000 8000 6000 4000 2000 0 00:00-01:00 01:00-02:00 02:00-03:00 03:00-04:00 04:00-05:00 05:00-06:00 06:00-07:00 07:00-08:00 08:00-09:00 09:00-10:00 10:00-11:00 11:00-12:00 12:00-13:00 13:00-14:00 14:00-15:00 15:00-16:00 16:00-17:00 17:00-18:00 18:00-19:00 19:00-20:00 20:00-21:00 21:00-22:00 22:00-23:00 23:00-24:00 Робочий день Вихдний день Рис. 2 Добовий профіль споживання електроенергії в енергосистемі України. На основі даних з системи енергомоніторингу АСЕМ 30000 25000 Споживання, МВт-год 20000 15000 10000 5000 0 2021-01-01 2021-03-31 Рис. 3 Річний профіль споживання електроенергії в Україні 2021-06-30 5 2021-09-30 2022-01-01

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ 1600 1400 1200 Місячна генерація, кВт-год 1000 800 1416 1436 1427 600 1190 1263 400 870 931 528 200 317 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Рис. 4. Графік помісячної генерації сонячними установками 627 286 234 9 10 11 12 Рис. 5. Графіки погодинної генерації сонячною установкою потужністю 10 кВт для різних місяців 6

ЗАГАЛЬНИЙ ОГЛЯД ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ УКРАЇНИ ТА ОСОБЛИВОСТЕЙ, ЩО ПОВИННІ БУТИ ВРАХОВАНІ ПІД ЧАС ВИБОРУ ДЖЕРЕЛ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ 1.2 СИСТЕМА ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ Є декілька варіантів як кінцеві споживачі отримують теплову енергію: ве резервування електропостачання насосного облад­ нання та автоматики теплового пункту, але з огляду на порівняно невелику потужність – це не повинно стати суттєвою проблемою. 1.2.1 Централізоване теплопостачання від котелень та теплоелектроцентралей(ТЕЦ). В цьому випадку до одного джерела підключається від декількох одиниць до декількох тисяч споживачів. Те­ плова енергія передається за допомогою теплоносія, що перекачується насосами в котельні чи ТЕЦ, а отже критичним є надійне електропостачання джерела. При цьому варіант з ТЕЦ, або когенераційною установкою є більш надійним так як окрім теплової енергії виро­ бляється ще й електрична, якої достатньо принаймні для автономної роботи котельні та системи теплоза­ безпечення. Слід зазначити, що хоча централізоване гаряче водо­ постачання в багатьох містах вже давно відключене та не працює – з огляду на надійність енергопостачання та вплив на електричні мережі – наявність індивідуаль­ них ємнісних(електробойлерів) та проточних водопіді­ грівачів значно програє централізованому теплопоста­ чанню з огляду на ту електричну потужність яку вони споживають. Тож слід пам’ятати, що відновлення централізованої подачі гарячої води – є одним з захо­ дів щодо балансування системи електропостачання та підвищення надійності гарячого водопостачання. А з огляду на підвищення вартості електроенергії – ще й здешевлення. Основним паливом для систем є, як правило, при­ родний газ, тож залишається ще ризики щодо збоїв в системі газопостачання. Але на таких джерелах те­ плопостачання достатньо просто реалізувати проект по встановленню твердопаливних котлів тим самим диверсифікувавши поставки палива та забезпечивши більш екологічне та дешеве виробництво теплової енергії. Більшість існуючих будівель будуть забезпечені опален­ ням за умови, якщо котельна працює, але для варіан­ тів, коли в будинку є індивідуальний тепловий пункт з власним циркуляційним насосом – необхідне додатко­ 1.2.2 Автономне опалення від дахових або автономних котелень В цьому випадку надійне теплопостачання можливе за умови забезпечення автономного живлення насосів та автоматики котельні та за наявності палива(в біль­ шості випадків це природній газ). І якщо для дахових котелень газ є безальтернативним варіантом – то для індивідуальних котелень, що розміщені біля будівель, можливим є варіант з використанням альтернативного палива(щепа, пелети, дрова, зріджений газ, дизель), що може значно підвищити автономність та надійність енергопостачання за умови перебоїв в постачанні газу. (https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1473102/FULLTEXT01.pdf) Рис. 6. Існуючі та перспективні схеми централізованого теплозабезпечення 7

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ https://enefcities.org.ua/novyny/yak-rozpochaty-rozbudovu-suchasno-systemy-teplopostachannya-u-terytorialniy-gromadi-osnovni-etapy/ Рис. 7. Схема централізованого теплопостачання будівель https://center-ltd.com.ua/novyny/yak-otrymaty-dozvil-na-vykydy-dlya-lokalnyh-teplovyh-punktiv-bagatokvartyrnyh-budynkiv/ Рис. 8. Дахові котельні Резервування електропостачання на таких об’єктах може бути здійснено за рахунок: • паливних генераторів(дизельних та бензинових); • систем накопичення електроенергії на базі LiPePo4 акумуляторів за умови прогнозованих періодів на­ явності/відсутності електропостачання(можливо також використання сонячних модулів для змен­ шення власного споживання, але це доцільно лише якщо котельня працює в літній період на гаряче во­ допостачання; • когенераційних установок – це актуально для по­ рівняно великих котелень з власним споживання електроенергії на рівні 200 і більше кВт(як правило для лікарень та великих житлових будинків). Також актуальним є питання постачання гарячої води від таких котелень на противагу використанню індиві­ дуальних електричних водонагрівачів. В цьому випадку можуть також використовуватися системи накопичен­ ня на базі теплоізольованих баків запасу гарячої води. При цьому такі системи накопичення разом з електро­ 8

ЗАГАЛЬНИЙ ОГЛЯД ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ УКРАЇНИ ТА ОСОБЛИВОСТЕЙ, ЩО ПОВИННІ БУТИ ВРАХОВАНІ ПІД ЧАС ВИБОРУ ДЖЕРЕЛ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ нагрівачами(або тепловими насосами) могли б працю­ вати і на вирівнювання споживання в енергосистемі, використовуючи для підігріву порівняно дешеву елек­ троенергію в нічні години, або в години максимальної генерації сонячних електростанцій. 1.2.3 Індивідуальне поквартирне опалення в багатоквартирних будинках За умови використання газових котлів критичним в таких системах є безперебійна робота системи газопо­ стачання. При цьому забезпечити електропостачання котла(автоматика+циркуляційний насос), як прави­ ло, не складно з використанням систем безперебій­ ного живлення на базі акумуляторів. Для підвищення надійності гарячого водопостачання(за умови вико­ ристання електропідігрівачів) – можливий варіант використання електробойлерів з непрямим нагрівом для забезпечення водопостачання від газового котла. але з огляду на забезпечення основних потреб є чи не найбільш критичним, тож необхідно згадати і про нього. 1.3.1 ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАСОСНИХ СТАНЦІЙ ТА ­КАНАЛІЗАЦІЙНИХ СИСТЕМ Як правило, ці об’єкти мають резервне живлення але за умови відключення від електропостачання цілих районів – вони також не застраховані від відключень. Важливо, щоб одночасно працювало як водопостачання так і водовідведення та кана­ лізаційні споруди, так як неможливість перекача­ ти стоки змушує водоканали відключати і подачу води. Серед основних можливостей щодо резер­ вування електропостачання є дизельні генератори. Але з огляду на довгі простої та високу вартість палива таке рішення є достатньо дорогим, як по капітальним вкладенням так і по експлуатаційним затратам. Більш перспективним могли б стати системи на базі накопичувачів електроенергії(особливо в поєднан­ ні з сонячним електростанціями), що дозволяло б забезпечити роботу устаткування протягом декіль­ кох годин за умови відсутності електропостачання, а в сонячні дні – і більше. Але напевно найбільш надійним міг би бути варіант приєднання електроспоживачів водоканалу до коге­ нераційних установок, на котельнях, що знаходяться поряд. Це дозволило б містам забезпечити найбільш критичну інфраструктуру найбільш ефективним спо­ собом. При цьому останні зміни в законодавстві дозволяють це робити. Відповідно до останніх змін спростилися умови щодо підключення таких устано­ вок до мереж та продажу електроенергії для інших споживачів в режимі резервування. Рис. 9. Індивідуальне поквартирне опалення Автономне електричне опалення практично не за­ лишає інших варіантів щодо надійного теплопо­ стачання в разі блекаутів. Єдиною доступною аль­ тернативою варіантом може стати встановлення баків-акумуляторів достатньої ємності, що дозволи­ ли б накопичувати теплову енергію в періоди, коли електропостачання працює і віддавати в періоди від­ сутності. Накопичувач дозволить також додатково економити за рахунок використання більш дешевої енергії в нічні періоди. 1.3 СИСТЕМА ВОДОПОСТАЧАННЯ ТА ВОДОВІДВЕДЕННЯ Хоча водопостачання і водовідведення не є енер­ горесурсом в традиційному значенні цього терміну, Серед іншого, для зменшення необхідної потуж­ ності в періоди відсутності енергопостачання та підвищення надійності водопостачання є бажаним збільшення резервуарів для очищеної води перед станціями 2 та 3 підйому, що дозволить значний період часу не використовувати достатньо потужні насоси першого підйому, а в мирний період вико­ ристовувати зазначені ємності для балансування енергосистеми і максимального використання де­ шевої нічної електроенергії та електроенергії від сонячних електростанцій(за умови встановлення). При цьому таке рішення буде дешевшим в порів­ нянні зі встановленням акумуляторних батарей та потужних інверторів. Для висотних будинків може знадобитися додатко­ ве резервування підвищувальних насосів в будин­ ках, що доцільно робити з використанням систем накопичення електроенергії. 9

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ 7. Накопичення У резервуарах накопичується зода, що пройшла всі стадії очищення 6. Знезараження Щоб знищити хвороботворні мікроорганізми, воду обробляють хлором чи озоном 8. Насосна станція Придатна для вживання чиста вода подається у водогінну мере­ жу населених пунктів 5. Фільтри Шар піску або гранульованого активо­ ваного вугілля фільтрує домішки, що залишилися після хімічної обробки. Вода з артезіанських свердловин очи­ щується, проходячи крізь шар грунту 4. Відстоювання Домішки осідають на дно резервуара 3. Хімічна обробка Забруднення води видаля­ ють, обробляючи її хімічними речовинами 2. Насосна станція Насоси подають воду в систему очистки 1. Водоочисна станція Надходження води у водоочисну станцію. Механічне очищення води. Фільтр затримує сміття і невеликі механічні домішки Рис. 10. Система водопостачання міста https://uahistory.co/pidruchniki/boychenko-health-basics-8-class-2016/23.php 10

ДОСВІД ЗИМИ 2022-2023 РОКУ. ЩО НЕОБХІДНО ВРАХУВАТИ 2 ДОСВІД ЗИМИ 2022-2023 РОКУ. ЩО НЕОБХІДНО ВРАХУВАТИ Зима 2022- 2023 роки стала найскладнішою для енер­ госектору України. Тож розглянемо основні уроки та висновки, що мають бути враховані в подальшому, з розбивкою по секторах, починаючи зі споживачів і за­ кінчуючи об’єктами генерації. 2.1 БАГАТОКВАРТИРНІ БУДИНКИ https://www.danfoss.com/uk-ua/about-danfoss/articles/dhs/modernizatsiia-systemy-opalennia-v-bahatokvartyrnykh-budynkakh-staroi-zabudovy/ № Проблема/задача Шляхи вирішення 1. Перевірити пропускну здатність мереж та за необхідності замінити/встановити автоматичні вимикачі чи запобіжники необхідного номіналу. 2. Підтягнути контакти на всіх електричних з’єднаннях. Бажано провести теплові­ Аварії в загальнобудинкових та зійний контроль з’єднань та проводки. квартирних електромережах через 3. Встановити таймери на найбільш потужні прилади, особливо електробойлери перевантаження, особливо в моменти для їх включення лише в нічний період та недопущення одночасного включен­ 1 включення навантаження після вклю­ ня значного навантаження. чення. Збільшені номінали запобіжни­ ків та автоматичних споживачів. Вихід 4. Вмикати потужні електроприлади(електроплити, духовки, праски) лише через з ладу побутової техніки. певний проміжок після включення електропостачання(15-30 хв.) 5. За можливості, використовувати централізоване гаряче водопостачання(від централізованої системи або від дахової котельні) для зменшення навантажен­ ня від електробойлерів. 11

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ № Проблема/задача Шляхи вирішення 1. Максимально зменшити тепловтрати в будинку(встановити доводчики, замінити розбиті вікна, ущільнити двері в місцях загального користування і т. д.). Це дозволить довше трима­ ти прийнятну температуру в середині за відсутності опалення. 2. Встановити резервування на базі акумулятора. При цьому не забути встановити частотний регулятор на циркуляційні насоси(особливо для насосів більше 1 кВт) для зменшення пускових струмів і можливості використання менш потужних генераторів та інверторів. Батареї рекомендовано використо­ вувати LiFePo4, які можуть швидко заряджатися та віддавати Відсутність опалення в будинках через відключення цирку­ значну потужність. 2 ляційних насосів(особливо для будівель підключених по незалежній схемі через теплообмінник). 3. Використовувати бензиновий чи дизельний генератор для живлення насосів – але при цьому забезпечити його безпечну експлуатацію, особливо щодо зберігання пального. За наявності акумуляторів – можливе використання одного генератору на декілька будівель для їх заряджання, а не для безпосереднього живлення насосів. 4. Генератори та інвертори повинні генерувати«чисту сину­ соїду», що критично для живлення насосів та їх безаварій­ ної роботи. Мається на увазі, що напруга від генератору не мала стрибків і максимально відповідала напрузі в електромережі. 1. Рішення аналогічні щодо живлення циркуляційних насосів. 3 Відсутність водопостачання на верхніх поверхах через від­ 2. Встановити баки-накопичувачі для води(в тому числі в ключення підвищувальних насосів. квартирах) для забезпечення першочергових потреб в питній та технічній воді. 4 Пожежі та вибухи, пов’язані з використанням туристичних 1. Дотримання правил користування газових плит та балонів 2. Наявність вогнегасника та вміння ним користуватися 1. Категорично заборонено використовувати генератори на 5 Пожежі та отруєння, викликані використанням бензино­ балконах. вих генераторів на балконах 2. Для резервного електропостачання в квартирах можна вико­ ристовувати лише акумуляторні системи. Блоки безперебійного живлення на основі свинцевих аку­ 1. Використання блоків безперебійного живлення на базі літі­ 6 муляторів не встигали заряджатися за період включення євих, бажано LIFePo4 акумуляторів, що дозволяють великий електропостачання та швидко виходили з ладу струм заряду та мають значну(від 1000) кількість циклів заряду/розряду. 7 Не працювали котли та інше обладнання від дешевих ін­ 1. Для критичного обладнання використовувати інвертори з верторів з модифікованою синусоїдою.«чистою синусоїдою». 1. Вмикати резервне живлення в електромережу лише за допо­ могою двохпозиційного перемикача в розрив з мережею. 8 Вихід з ладу електрообладнання та акумуляторів через використання підключень типу«вилка-вилка» 1. Максимальне утеплення трубопроводів та елементів системи (засувки, фільтри, тепло-обмінники). При цьому слід пам’я­ тати, що товщина утеплювача на трубі повинна дорівнювати діаметру труби. 9 «Розмерзання» трубопроводів опалення і гарячого водо­ 2. Контроль за температурою теплоносія/води в віддалених постачання через тривалі перерви в опаленні. точках 3. Зливання систем за умови, коли температура води в трубопроводах наближається до точки замерзання(нижча 3 градусів) 12

2.2 ПРИВАТНІ БУДИНКИ ДОСВІД ЗИМИ 2022-2023 РОКУ. ЩО НЕОБХІДНО ВРАХУВАТИ № Проблема/задача Шляхи вирішення 1. Максимально зменшити тепловтрати в будинку. Це дозволить довше тримати прийнятну температуру в середині за відсутності опалення. 2. Сама будівля є теплоакумулятором, і задача утеплення – якомога довше зберегти накопичене тепло. Встановити резервування на базі акумулятора, а для більш тривалих перерв – бензинового чи дизельного генератора. Батареї рекомендовано використовувати LiFePo4, які можуть швидко заряджатися та віддавати значну потужність а генератор – інверторного типу, що дає напругу Відсутність опалення в будинках через максимально наближену до електромережі. 1 відключення циркуляційних насосів та 3. Використовувати бензиновий чи дизельний генератор для живлення насо­ автоматики котлів. сів – але при цьому забезпечити його безпечну експлуатацію, особливо щодо зберігання пального. Пальне має зберігатися в окремому, гарно провітрюва­ ному приміщенні(за межами житлового будинку) і ні в якому разі не разом з генератором. За наявності акумуляторів – можливе використання одного генератору на декілька будівель для їх заряджання, а не для безпосереднього живлення насосів. 4. Генератори та інвертори повинні генерувати«чисту синусоїду» що критично для живлення насосів та їх безаварійної роботи. Відсутність водопостачання від власних 1. Рішення аналогічні щодо живлення котлів та циркуляційних насосів, але з огля­ 2 свердловин. ду на більшу потужність насосу свердловини і більші пускові струми – необхідно щоб генератор чи інвертор був в 3-4 рази потужнішій за насос. Пожежі та вибухи, пов’язані з викорис­ 1. Дотримання правил користування 3 танням туристичних газових плит та балонів 2. Наявність вогнегасника та вміння ним користуватися 1. Використання електрогенератору для живлення електрокотла чи конвекторів є дуже неефективним. 2. За можливості – встановити котел на альтернативному виді палива(дрова, пе­ лети, LPG, дизель. В цьому випадку доведеться резервувати лише циркуляційні насоси, що набагато простіше. 4 Відсутність опалення за умови викори­ 3. В разі наявності кондиціонерів з функцією обігріву – використовувати їх, так як стання електрообігріву вони менше навантажують мережу. 4. Налаштувати таймер для вмикання електрокотлів з затримкою після включен­ ня електропостачання. 5. Передбачити акумулюючу ємність для забезпечення роботи опалення в період відсутності електропостачання. 13

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ № Проблема/задача Шляхи вирішення Блоки безперебійного живлення на основі свин­ 1. Використання блоків безперебійного живлення на базі літієвих, бажано 5 цевих акумуляторів не встигали заряджатися за LIFePo4 акумуляторів, що дозволяють великий струм заряду та мають період включення електропостачання та швид­ значну(від 1000) кількість циклів заряду/розряду. ко виходили з ладу 6 Не працювали котли та інше обладнання від де­ 1. Для критичного обладнання використовувати інвертори з«чистою шевих інверторів з модифікованою синусоїдою. синусоїдою». Вихід з ладу електрообладнання та акумулято­ 1. Вмикати резервне живлення в електромережу лише за допомогою 7 рів через використання підключень типу«вил­ двохпозиційного перемикача в розрив з мережею. ка-вилка» 1. Встановити гібридні інвертори та перепідключити на них частину(або Сонячні електростанції з мережевими інверто­ всі) сонячних панелей. 8 рами не працювали без зовнішнього електропо­ 2. Дооснастити систему накопичувачами. стачання навіть в сонячні дні. 1. Максимальне утеплення трубопроводів та елементів системи(засувки, «Розмерзання» трубопроводів опалення і гаря­ фільтри, теплообмінники). 9 чого водопостачання через тривалі перерви в 2. Контроль за температурою теплоносія/води в віддалених точках опаленні. 3. Зливання систем за умови, коли температура води в трубопроводах наближається до точки замерзання(нижча 3 градусів). 2.3 КОТЕЛЬНІ ТА ЦЕНТРАЛЬНІ ТЕПЛОВІ ПУНКТИ https://2day.kh.ua/ua/kharkow/u-kharkovi-postavlyat-mobilni-kotelni-shchob-zekonomyty-haz-ta-elektryku № Проблема/задача Шляхи вирішення 1. Для потужних(від 1 МВт) котелень передбачати встановлення когенераційних установок (газопоршневих), що можуть працювати на власні потреби в автономному режимі. Відсутність теплопостачання 2. Для газових котелень встановлювати генератори, що можуть працювати на магістраль­ без резервного джерела. Або ному газі(але все таки бажано з функцією когенерації). 1 занадто дороге резервування 3. Передбачити нові або задіювати існуючі(в співпраці з електропостачальною компанією) з використанням дизельного маршрути подачі електроенергії від потужних котелень, де встановлені генератори/коге­ генератору. нераційні установки до менших, де їх встановлення може бути недоцільне. 4. Передбачити можливість перепідключення споживачів до котелень, де є резервне жив­ лення(перемички між тепловими районами). 14

ДОСВІД ЗИМИ 2022-2023 РОКУ. ЩО НЕОБХІДНО ВРАХУВАТИ № Проблема/задача Шляхи вирішення 2 Генератори не могли забезпечувати пуск по­ 1. Встановлення частотних регуляторів для пуску та плавного регулювання тужних насосів, димососів та вентиляторів. потужних споживачів. 3 Перевитрати природнього газу. 1. Встановлення більш ефективної автоматики регулювання відпуску тепло­ вої енергії(погодних регуляторів). 2. Регулювання вводів споживачів для мінімізації енергоспоживання. 3. Утеплення теплотрас для мінімізації втрат та збільшення часу між відклю­ ченням теплопостачання та промерзанням теплоносія. Значне зростання вартості альтернативного 4 палива(пелета, тріска, дрова) в опалюваль­ 1. Закупівля запасу палива заздалегідь. ний період. Зупинка всього теплового району через по­ 1. Ревізія та за необхідності заміна запірної арматури в колодязях та на 5 риви в окремих споживачів та запірну арма­ вводах в будинки. туру, що вийшла з ладу. 2.4 СИСТЕМИ ВОДОПОСТАЧАННЯ ТА ВОДОВІДВЕДЕННЯ https://news.obozrevatel.com/ukr/kiyany/yunisef-nadav-kievu-generatori-vid-yakih-mozhna-zazhiviti-neveliki-vodoprovidnistantsii-troeschini-ta-oboloni-klichko.htm № Проблема/задача Шляхи вирішення 1. Встановлення резервного джерела на ключових об’єктах водопостачання. 2. Максимальне використання, а за можливості збільшення ємності баків запасу води, що дозволить відключати насоси першого підйому та забезпечувати резервуванням лише насоси другого/тре­ тього підйомів. Відсутність водо­ 3. Мінімізація втрати води в мережі для зменшення витрат палива/електроенергії на роботу насосів. 1 постачання без 4. Встановлення частотних регуляторів та забезпечення в періоди аварій подачі води лише на 1-2 резервного джерела. поверхи з облаштуванням загальнобудинкових пунктів забору води для мешканців вищих поверхів. 5. Передбачити системи електронакопичувачів та їх заряджання в години наявного електро-поста­ чання, що дешевше ніж використання дизелю. 6. В літній та весняно-осінній період – можливо додаткове використання сонячної енергії(на базі гібридних інверторів). Генератори не могли 1. Встановлення частотних регуляторів для пуску та плавного регулювання потужних споживачів. 2 забезпечувати пуск потужних насосів. 2. Використовувати насоси меншої потужності(за наявності) для подачі води в режимі«мінімум». Гідроудари і як ре­ зультат вихід з лади 3 обладнання та пори­ 1. Ревізія та за необхідності заміна запірної арматури в колодязях та на вводах в будинки. ви через часті вклю­ чення/ виключення. 15

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ 3 ОСНОВНІ ТИПИ РЕЗЕРВНИХ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ Питаннями резервного енергопостачання у світи і в Україні займаються доволі давно. Є навіть визначені ка­ тегорії надійності електропостачання і основні технічні рішення(переключення на іншу лінію, підключення ди­ зель-генератора, підключення джерела безперебійного живлення на базі акумуляторів та інш.) вже напрацьо­ вані. Але, на жаль, в умовах війни це не завжди спра­ цьовує через те, що можуть бути одночасно відключені обидві лінії живлення, а більшість рішень забезпечує резервування лише на короткий період часу, так як вва­ жалося, що на підключення до резервної лінії потрібно не більше декількох годин. Тож надалі під резервним живленням будемо розуміти пристрої та установки, які дозволять забезпечувати енергопостачанням об’єкт за повної відсутності постачання з зовнішніх мереж. Для електроживлення: • бензинові генератори; • дизельні генератори; • генератори на зрідженому та магістральному газі; • акумуляторні системи та зарядні станції; • гібридні сонячні системи; • когенераційні установки; Для теплопостачання: • твердопаливні котли(дрова, пелета, тріска); • котли на зрідженому газі та дизелі; • системи накопичення теплової енергії з баками аку­ муляторами. Нижче розглянемо резервне живлення по двом на­ прямкам(електропостачання та теплопостачання), а по­ рівнювати джерела будемо за наступними категоріями: • вартість встановлення; • вартість експлуатації в тому числі витрати на енер­ горесурси; • небезпечні фактори під час експлуатації; • можливість працювати за різних зовнішніх умов в різні пори року; • доступна потужність; • тривалість резервування; • користь від використання джерела в мирний час. Основні типи резервних джерел живлення, що доступ­ ні на даний час та розглянуті в звіті відносно різних об’єктів: 3.1 ПОРІВНЯННЯ ВАРТОСТІ ЕЛЕКТРО­ ЕНЕРГІЇ ВІД ОСНОВНИХ ТИПІВ ­РЕЗЕРВНИХ ДЖЕРЕЛ Для демонстрації підходу щодо порівняння ефектив­ ності тих чи інших варіантів резервування нижче на­ ведено порівняння 3 варіантів порівняно невеликої потужності для актуальних тарифів та вартостей об­ ладнання. Важливим є необхідність порівняння як капі­ тальних так і поточних затрат. Як видно з графіків в довгостроковій перспективі вигра­ ють системи резервування на базі електроакумуляторів та сонячних батарей, але для кожного випадку такий аналіз повинен робитися окремо. В подальших розділах описані особливості притаманні різним об’єктам. № Параметр 1 Середня потужність, кВт 2 Тривалість відключення, год 3 Кількість відключень за добу, од 4 Необхідна ємність батареї, кВт-год 5 Тариф на електроенергію з мережі, грн./кВт-год 6 Вартість палива, грн./л 7 ККД генератора 8 ККД системи батарей 9 Теплотворна здатність палива, кВт-год/л Комерційний тариф 1,3 4 2 5,00 6 53 0,2 0,9 12 16 Тариф для населення 1,3 4 2 5,00 2,64 53 0,2 0,9 12

ОСНОВНІ ТИПИ РЕЗЕРВНИХ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ № Параметр Комерційний тариф 10 Вартість електроенергії з генератора, грн./кВт-год 11 Вартість електроенергії з батарейної системи, грн./кВт-год 12 Середньозважена вартість електроенергії з генератора, грн./ кВт-год 13 Середньозважена вартість електроенергії електроенергії з батарейної системи, грн./кВт-год 14 Вартість 5 кВт інвертора, грн. 15 Вартість 5 кВт-год ємності батарей, грн. 16 Вартість 5 кВт генератора з автозапуском(з підключенням), грн. 17 Вартість 5 кВт сонячних батарей, грн. 18 Споживання електроенергії на добу з мережі, кВт-год 19 Споживання електроенергії від альтернативних джерел, кВтгод 20 Тривалість відключень, діб/рік 21 Загальна вартість капітальних затрат - генератор; - акумуляторна система; - акумуляторна система+ сонячні батареї Потужність сонячних батарей, кВт 22 Потенціал зниження споживання за рахунок сонячної гене­ рації, кВт-год/рік 23 Річні витрати на енергозабезпечення(змінна складова) - генератор; - акумуляторна система; - акумуляторна система+ сонячні батареї 22,1 6,7 11,4 6,2 50 000 115 000 40 000 100 000 20 10 178 40 000 165 000 265 000 5 4 500 60 668 33 227 5 227 Тариф для населення 22,1 2,9 9,1 2,7 50 000 100 000 40 000 100 000 20 10 178 40 000 150 000 250 000 5 4 500 48 707 14 620 2 300 Загальні затрати, грн. 500000 450000 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 1 2 - генератор 3 4 Рік - акумуляторна система 5 6 7 - акумуляторна система+ сонячні батареї Рис. 11 Загальні затрати по рокам для різних варіантів резервування з розрахунку комерційного тарифу на електроенергію. 17

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ 400000 350000 300000 Загальні затрати, грн. 250000 200000 150000 100000 50000 0 1 2 3 4 5 Рік 6 7 - генератор- акумуляторна система- акумуляторна система+ сонячні батареї Рис. 12 Загальні затрати по рокам для різних варіантів резервування з розрахунку тарифу на електроенергію«для населення». 18

РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ ПРИВАТНОГО ДОМОГОСПОДАРСТВА 4 РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ ПРИВАТНОГО ДОМОГОСПОДАРСТВА В цій секції розглядаються пристрої, що можуть вико­ ристовуватися на рівні домогосподарства. При цьому розуміється, що більшість користувачів не має спе­ ціальної освіти та пристрої мають бути максимально безпечними та простими в користуванні. 4.1 РЕЗЕРВНЕ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ПРИВАТНИХ БУДИНКІВ 4.1.1 Резервування за допомогою ­паливних генераторів(бензин, дизель, LPG) Переваги: • Надійне енергопостачання для всіх періодів, яке обмежується лише запасом палива та надійністю роботи генератора; Недоліки: • Висока вартість електроенергії від таких генерато­ рів в порівнянні з мережею; • Необхідність зберігати значний запас палива та за­ безпечити безпеку експлуатації; • Необхідність проведення регламентних робіт з сер­ вісного обслуговування; • Шум від роботи; • Локальні викиди забруднюючих речовин. Що необхідно врахувати: • Бажано використовувати інверторні генератори з «чистою синусоїдою», особливо для чутливих при­ ладів та насосного обладнання; • Забезпечити підключення в розрив з електромере­ жею через двохпозиційний вимикач(схема в додат­ ку) для виключення можливості подачі мережевої напруги на генератор і вихід його з ладу; фото з https://www.rawpixel.com/image/8752586/photo-image-public-domain 19

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ • В разі, коли шум є критичним – віддавати перевагу генераторам в кожусі; • Для підвищення зручності користування – вибирати моделі з автоматичним запуском в разі зникнення напруги; • Вибирати генератор з номінальною потужністю на 50-100% більшою ніж середня потужність ваших споживачів(найбільш економічний режим роботи генераторів); • За умови необхідності запуску від генераторів на­ сосів без частотних перетворювачів(особливо це стосується свердловин) – передбачати 3-4 кратний запас по потужності на«пускові струми»; • Для підвищення надійності енергопостачання та здешевшання вартості електроенергії можна ви­ користовувати двохпаливні генератори(наприклад газ-бензин); Що заборонено робити: • Підключати генератори в мережу через систему «вилка-вилка» так як це є причиною аварій, заго­ рянь, виходу з ладу обладнання а можливо і травм чи смерті людей; • Використовувати генератори в закритих приміщен­ нях без відведення димових газів; • Зберігати паливо в погано вентильованих примі­ щеннях; • Заправляти генератор під час роботи і в гарячому стані. Як використовувати в мирний час: • На жаль в мирний час, коли енергосистема працює надійно генератори використовувати недоцільно через високу вартість електроенергії від них. 4.1.2 Резервування за допомогою ­систем з акумуляторами(зарядні ­станції, інвертори+акумулятори) Переваги: • Набагато безпечніша(в порівнянні з паливним ге­ нераторами) експлуатація; • Відсутність шуму(може бути невеликий шум від вентилятора системи охолодження); • Відсутність рухомих частин і відповідно більш надій­ на експлуатація; • Для більшості варіантів не потрібне окреме примі­ щення; • Можливість використання в подальшому для під­ ключення сонячних панелей; • Дешевша в порівнянні з паливними генераторами електроенергія(на рівні вартості енергії з мережі); • Для портативних пристроїв – можливість викори­ стання поза межами будинку; • Можливість заряджатися від паливних генераторів, забезпечуючи їх номінальну потужність, можливість використовувати 1 паливний генератор на декілька будинків. Недоліки: • Потребує джерела заряджання і не може автоном­ но працювати за умов відсутності енергопостачання протягом тривалого часу; • Обмежена кількість циклів заряджання-розряджан­ ня, але для акумуляторів літієвої групи, особливо LiPeFo4 – це більше 2000 циклів і не є критичним; • Порівняно(з генераторами) великі капіталовкла­ дення. Що необхідно врахувати: • Бажано використовувати інвертори з«чистою си­ нусоїдою», особливо для чутливих приладів та на­ сосного обладнання; • Забезпечити підключення в розрив з електромере­ жею через двохпозиційний вимикач(схема в додат­ ку) для виключення можливості подачі мережевої напруги на інвертор і вихід його з ладу; • Бажано мати інвертор з низьковольтними вихода­ ми постійного струму(5, 12 В) для зменшення втрат під час перетворення постійного струму в змінний; • Вибирати потужність інвертора і батареї на 50100% більшою ніж середня потужність ваших спо­ живачів(для забезпечення робочого струму в най­ більш ефективних діапазонах); • Для підключення батарей використовувати кабелі достатнього перерізу; • За умови необхідності запуску від інверторів насосів без частотних перетворювачів(особливо це стосу­ ється свердловин) – передбачати як 2-3 кратний за­ пас по потужності на«пускові струми»; • За можливості використання пристроїв з таймерами заряджання для включення заряджання в періоди, коли мережа не перевантажена іншими пристроями; • Підключення до інвертора лише критичних спожива­ чів(без електроопалювальних приладів, електроплит, пральних машин, тощо, які через значну потужність дуже швидко розряджатимуть акумулятори); • Можливість нарощування ємності акумуляторів; • Використовуйте системи на базі LiFePo4 акумуля­ торів, що безпечніші, довговічніші за свинцеві та можуть швидко заряджатися(це критично за умови частих відключень в електропостачанні); • Бажано передбачити 2-зонний облік, що дозволить заряджатися по більш дешевому тарифу; • Вартість стаціонарних систем на базі гібридних ін­ верторів, як правило в 1,5-2 рази нижча ніж ана­ логічних за потужністю та ємністю за портативні зарядні станції. Що заборонено робити: • Підключати генератори в мережу через систему «вилка- вилка» так як це є причиною аварій, заго­ рянь і виходу з ладу обладнання; 20

РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ ПРИВАТНОГО ДОМОГОСПОДАРСТВА https://joule.net.ua/ua/gibridnaya-solnechnaya-elektrostanciya-24-kvt-pylontech-us2000b • Використання систем резервування зі свинцевими акумуляторами в закритих погано вентильованих приміщеннях. Як використовувати в мирний час: • Підключення до системи сонячних панелей та ви­ користання для зменшення споживання з мережі; • Використання для заряджання в нічний період по дешевому тарифу і використання вдень, коли та­ риф більший. Це також дозволяє балансувати енер­ госистему та підключати більш потужні прилади без збільшення підключеного навантаження; • Для портативних станцій – можливість мати елек­ троживлення в місцях віддалених від стаціонарних мереж(пікніки, рибалка тощо). 4.1.3 Резервування за допомогою ­гібридних сонячних станцій Переваги: • Набагато безпечніша(в порівнянні з паливним ге­ нераторами) експлуатація; • Відсутність шуму(може бути невеликий шум від вентилятора системи охолодження); • Відсутність рухомих частин і відповідно більш надій­ на експлуатація; • Суттєве зменшення споживання в літній період; • Дешевша в порівнянні з паливними генераторами електроенергія(на рівні вартості енергії з мережі); • В сонячні дні значно збільшується тривалість резерву­ вання – можна працювати без зовнішнього джерела; • Є потенціал щодо продажу надлишків генерації в зовнішню мережу в т. ч. по«зеленому тарифу». Недоліки: • Не може забезпечити повне резервування в зимо­ вий період; • Порівняно великі капіталовкладення; • Необхідно знайти місце під розміщення сонячних панелей: бажано з орієнтацією на південь, без за­ тінення з можливістю розмістити панелі під опти­ мальним кутом. Що необхідно врахувати: • Використовувати лише гібридні інвертори. Більш дешеві мережеві не дозволяють працювати без зо­ внішнього електропостачання. • Забезпечити підключення в розрив з електромере­ жею через двохпозиційний вимикач(схема в додат­ ку) для виключення можливості подачі мережевої напруги на інвертор і вихід його з ладу; • Вибирати потужність інвертора і батареї на 50100% більшою ніж середня потужність ваших спо­ живачів(для забезпечення робочого струму в най­ більш ефективних діапазонах); • Для підключення батарей використовувати кабелі достатнього перерізу; • За умови необхідності запуску від інверторів насосів без частотних перетворювачів(особливо це стосу­ ється свердловин) – передбачати 2-3 кратний запас по потужності на«пускові струми»; • За можливості використання пристроїв з тайме­ рами заряджання для включення заряджання в періоди, коли мережа не перевантажена іншими пристроями(програмується в гібридному інвер­ торі); • Підключення до інвертора лише критичних спо­ живачів(без електроопалювальних приладів, 21

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ https://joule.net.ua/ua/gibridnaya-solnechnaya-elektrostanciya-24-kvt-pylontech-us2000b ­електроплит, пральних машин, тощо, які через значну потужність дуже швидко розряджатимуть акумулятори); • Можливість нарощування ємності акумуляторів; • Використовуйте системи на базі LiFePo4 акумуля­ торів, що безпечніші, довговічніші за свинцеві та можуть швидко заряджатися(це критично за умови частих відключень в електропостачанні). Як використовувати в мирний час: • Використання для зменшення споживання з мережі; • Використання для заряджання в нічний період по дешевому тарифу і використання вдень, коли та­ риф більший. Це також дозволяє балансувати енер­ госистему та підключати більш потужні прилади без збільшення підключеного навантаження. Що заборонено робити: • Підключати генератори в мережу через систему «вилка- вилка» так як це є причиною аварій, заго­ рянь і виходу з ладу обладнання; • Використання систем резервування зі свинцеви­ ми акумуляторами в закритих погано вентильо­ ваних приміщеннях. Продаж в мережу надлишків електроенергії або зара­ хування по компенсаційним механізмам нетбілінгу чи нетмітерінгу, коли постачальник електроенергії прово­ дить взаєморозрахунки залежно від кількості відданої в мережу та взятої з мережі енергії). Розробка зазна­ чених механізми в Україні ще на початковій стадії, а вартість електроенергії«для населення» досить низька щоб це було вигідним, але в найближчій перспективі – це може стати достатньо ефективно. 22

РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ КВАРТИРИ 5 РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ КВАРТИРИ https://electrolend.com.ua/ua/n273704-kak-pravilno-sobrat.html З огляду на вимоги безпеки для квартир доступні лише системи, основані на використанні батарей накопи­ чувачів і частково – з використання сонячної енергії. Паливні генератори в квартирах(в тому числі на балко­ нах) суворо заборонено і може принести набагато біль­ ше шкоди ніж користі як через пожежну небезпеку, так і через отруєння парами бензину чи дизелю. • Менша вартість енергії в порівнянні з павербанка­ ми невеликої ємності; • Можливість заряджатися від будинкових палив­ них генераторів(для портативного виконання), за­ безпечуючи їх номінальну потужність, можливість використовувати 1 паливний генератор(що вико­ ристовується для загальнобудинкових систем) на декілька зарядних станцій. 5.1 РЕЗЕРВУВАННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ СИСТЕМ З АКУМУЛЯТОРАМИ(ЗАРЯДНІ СТАНЦІЇ, ІНВЕРТОРИ+АКУМУЛЯТОРИ, СОНЯЧНІ ГІБРИДНІ ІНВЕРТОРИ+АКУМУЛЯТОРИ) Переваги: • Відсутність шуму(може бути невеликий шум від вентилятора системи охолодження); • Відсутність рухомих частин і відповідно більш надій­ на експлуатація; • Для більшості варіантів не потрібне окреме примі­ щення; • Для портативних пристроїв – можливість викори­ стання поза межами будинку; Недоліки: • Потребує джерела заряджання і не може автоном­ но працювати за умов відсутності енергопостачання протягом тривалого часу; • Обмежена кількість циклів заряджання-розряджан­ ня, але для акумуляторів літієвої групи, особливо LiPeFo4 – це більше 2000 циклів і не є критичним; • Порівняно дорогі. Що необхідно врахувати: • Бажано використовувати інвертори з«чистою си­ нусоїдою», особливо для чутливих приладів та на­ сосного обладнання; • Забезпечити підключення в розрив з електромережею 23

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ через двохпозиційний вимикач(схема в додатку) для виключення можливості подачі мережевої на­ пруги на інвертор і вихід його з ладу; • Бажано мати інвертор з низьковольтними вихода­ ми постійного струму(5, 12 В) для зменшення втрат під час перетворення постійного струму в змінний; • Вибирати потужність інвертора і батареї на 50100% більшою ніж середня потужність ваших спо­ живачів(для забезпечення робочого струму в най­ більш ефективних діапазонах); • Для підключення батарей використовувати кабелі достатнього перерізу; • За умови необхідності запуску від інверторів насосів без частотних перетворювачів(особливо це стосу­ ється свердловин) – передбачати як 2-3 кратний за­ пас по потужності на«пускові струми»; • За можливості використання пристроїв з таймера­ ми заряджання для включення заряджання в пері­ оди, коли мережа не перевантажена іншими при­ строями та не заряджати одразу після відновлення електропостачання; • Підключення до інвертора лише критичних спожи­ вачів(без електроопалювальних приладів, елек­ троплит, пральних машин, тощо, які через значну потужність дуже швидко розряджатимуть акумуля­ тори); • Можливість нарощування ємності акумуляторів; • Використовуйте системи на базі LiFePo4 акумуля­ торів, що безпечніші, довговічніші за свинцеві та можуть швидко заряджатися(це критично за умови частих відключень в електропостачанні); • Бажано передбачити 2-зонний облік, що дозволить заряджатися по більш дешевому тарифу; • Вартість стаціонарних систем на базі гібридних ін­ верторів, як правило в 1,5-2 рази нижча ніж ана­ логічних за потужністю та ємністю за портативні зарядні станції. Що заборонено робити: • Підключати генератори в мережу через систему «вилка- вилка» так як це є причиною аварій, заго­ рянь і виходу з ладу обладнання; • Використання систем резервування зі свинцевими акумуляторами в закритих погано вентильованих приміщеннях. Як використовувати в мирний час: • Використання для заряджання в нічний період по дешевому тарифу і використання вдень, коли та­ риф більший. Це також дозволяє балансувати енер­ госистему та підключати більш потужні прилади без збільшення підключеного навантаження; • Для портативних станцій – можливість мати елек­ троживлення в місцях віддалених від стаціонарних мереж(пікніки, рибалка тощо). 24

РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ БАГАТОКВАРТИРНОГО БУДИНКУ 6 РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ БАГАТОКВАРТИРНОГО БУДИНКУ Розглядаючи резервування електропостачання бага­ токвартирного будинку в подальшому розуміються лише загальнобудинкові потреби: • освітлення місць загального користування, безпека (відеонагляд, домофони, системи контролю досту­ пу); • насосне обладнання та автоматика теплових пунк­ тів, дахових котелень та насосних станцій; • офісне приміщення/пункт обігріву; • бомбосховище. 6.1 РЕЗЕРВУВАННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ПАЛИВНИХ ГЕНЕРАТОРІВ(БЕНЗИН, ­ДИЗЕЛЬ, LPG) Переваги: • Надійне енергопостачання для всіх періодів, яке обмежується лише запасом палива та надійністю роботи генератора. Недоліки: При цьому живлення квартир може розглядатися лише як«заряджання павербанків та електронних пристроїв». В даному розділі розглядаються лише стаціонарні рі­ шення, як найбільш прийнятні для загальнобудинко­ вих потреб. • Висока вартість електроенергії від таких генерато­ рів в порівнянні з мережею; • Необхідність зберігати значний запас палива та за­ безпечити безпеку експлуатації; • Необхідність проведення регламентних робіт з сер­ вісного обслуговування; https://matari.ua/vidkrytyy-chy-zakrytyy-yakyy-vybraty-typ-heneratora.html 25

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ • Шум від роботи; • Локальні викиди забруднюючих речовин. Що необхідно врахувати: • Бажано використовувати інверторні генератори з «чистою синусоїдою», особливо для чутливих при­ ладів та насосного обладнання; • Забезпечити підключення в розрив з електромере­ жею через двохпозиційний вимикач(схема в додат­ ку) для виключення можливості подачі мережевої напруги на генератор і вихід його з ладу; • В разі, коли шум є критичним – віддавати перевагу генераторам в кожусі; • Для підвищення зручності користування – вибирати моделі з автоматичним запуском в разі зникнення напруги; • Вибирати генератор з номінальною потужністю на 50-100% більшою ніж середня потужність ваших споживачів(найбільш економічний режим роботи генераторів); • Встановити частотні перетворювачі на потужні насоси, що дозволить використовувати менш по­ тужний, а отже і дешевший генератор, а також економити електроенергію за рахунок підбору оптимальної продуктивності насосу; • Для підвищення надійності енергопостачання та здешевшання вартості електроенергії можна ви­ користовувати двохпаливні генератори(наприклад газ-бензин). Що заборонено робити: • Використовувати генератори в закритих приміщен­ нях без відведення димових газів; • Зберігати паливо в погано вентильованих примі­ щеннях; • Заправляти генератор під час роботи і в гарячому стані. Як використовувати в мирний час: • На жаль в мирний час, коли енергосистема працює надійно генератори використовувати недоцільно через високу вартість електроенергії від них. https://brom.ua/uk/gibridna-sistema-avtonomnogoelektrozhivlennya-budinku-kvartiri-uk • Для більшості виконань не потрібне окреме примі­ щення; • Можливість використання в подальшому для під­ ключення сонячних панелей; • Дешевша в порівнянні з паливними генераторами електроенергія(на рівні вартості енергії з мережі); • Можливість заряджатися від паливних генераторів, забезпечуючи їх номінальну потужність, можливість використовувати 1 паливний генератор на декілька будинків. Недоліки: • Потребує джерела заряджання і не може автоном­ но працювати за умов відсутності енергопостачання протягом тривалого часу; • Обмежена кількість циклів заряджання-розря­ джання, але для акумуляторів літієвої групи, особливо LiPeFo4 – це більше 2000 циклів і не є критичним; • Порівняно(з генераторами) великі капіталовкла­ дення. 6.2 РЕЗЕРВУВАННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ СИСТЕМ З АКУМУЛЯТОРАМИ(ЗАРЯДНІ СТАНЦІЇ, ІНВЕРТОРИ+АКУМУЛЯТОРИ, СОНЯЧНІ ГІБРИДНІ ІНВЕРТОРИ+АКУМУЛЯТОРИ) Переваги: • Набагато безпечніша(в порівнянні з паливним ге­ нераторами) експлуатація; • Відсутність шуму(може бути невеликий шум від вентилятора системи охолодження); • Відсутність рухомих частин і відповідно більш надій­ на експлуатація; Що необхідно врахувати: • Бажано використовувати інвертори з«чистою си­ нусоїдою», особливо для чутливих приладів та на­ сосного обладнання; • Забезпечити підключення в розрив з електромере­ жею через двохпозиційний вимикач(схема в додат­ ку) для виключення можливості подачі мережевої напруги на інвертор і вихід його з ладу; • Бажано мати інвертор з низьковольтними вихо­ дами постійного струму(5, 12 В) для зменшення втрат під час перетворення постійного струму в змінний; 26

РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ БАГАТОКВАРТИРНОГО БУДИНКУ • Вибирати потужність інвертора і батареї на 50-100% більшою ніж середня потужність ваших спожива­ чів(для забезпечення робочого струму в найбільш ефективних діапазонах); • Для підключення батарей використовувати кабелі достатнього перерізу; • За умови необхідності запуску від інверторів насосів без частотних перетворювачів(особливо це стосу­ ється свердловин) – передбачати 2-3 кратний запас по потужності на«пускові струми»; • За можливості використання пристроїв з таймера­ ми заряджання для включення заряджання в пері­ оди, коли мережа не перевантажена іншими при­ строями; • Підключення до інвертора лише критичних спожива­ чів(без електроопалювальних приладів, електроплит, пральних машин, тощо, які через значну потужність дуже швидко розряджатимуть акумулятори); • Можливість нарощування ємності акумуляторів; • Використовуйте системи на базі LiFePo4 акумуля­ торів, що безпечніші, довговічніші за свинцеві та можуть швидко заряджатися(це критично за умови частих відключень в електропостачанні); • Бажано передбачити 2 зонний облік, що дозволить заряджатися по більш дешевому тарифу; • Вартість стаціонарних систем на базі гібридних ін­ верторів, як правило в 1,5-2 рази нижча ніж ана­ логічних за потужністю та ємністю за портативні зарядні станції. Що заборонено робити: • Підключати генератори в мережу через систему «вилка- вилка» так як це є причиною аварій, заго­ рянь і виходу з ладу обладнання; • Використання систем резервування зі свинцевими акумуляторами в закритих погано вентильованих приміщеннях. Як використовувати в мирний час: • Підключення до системи сонячних панелей та ви­ користання для зменшення споживання з мережі; • Використання для заряджання в нічний період по дешевому тарифу і використання вдень, коли та­ риф більший. Це також дозволяє балансувати енер­ госистему та підключати більш потужні прилади без збільшення підключеного навантаження; • Для портативних станцій – можливість мати елек­ троживлення в місцях віддалених від стаціонарних мереж(пікніки, рибалка тощо). 6.3 РЕЗЕРВУВАННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ГІБРИДНИХ СОНЯЧНИХ СТАНЦІЙ Переваги: • Набагато безпечніша(в порівнянні з паливним ге­ нераторами) експлуатація; • Відсутність шуму(може бути невеликий шум від вентилятора системи охолодження); • Відсутність рухомих частин і відповідно більш надій­ на експлуатація; • Суттєве зменшення споживання в літній період; • Дешевша в порівнянні з паливними генерато­ рами електроенергія(на рівні вартості енергії з мережі); • В сонячні дні значно збільшується тривалість резер­ вування – можна працювати без зовнішнього дже­ рела; • Є потенціал щодо продажу надлишків генерації в зовнішню мережу. Недоліки: • Не може забезпечити повне резервування в зимо­ вий період; • Порівняно великі капіталовкладення; • Необхідно знайти місце під розміщення сонячних панелей. Що необхідно врахувати: • Використовувати лише гібридні інвертори, що мо­ жуть працювати від сонця, батарей чи електроме­ режі, а головне працюватимуть під час відключення зовнішньої електромережі. Більш дешеві мережеві інвертори після відключення електропостачання просто вимкнуться, навіть якщо сонця буде достат­ ньо.. • Забезпечити підключення в розрив з електромере­ жею через двохпозиційний вимикач(схема в додат­ ку) для виключення можливості подачі мережевої напруги на інвертор і вихід його з ладу; • Вибирати потужність інвертора і батареї на 50100% більшою ніж середня потужність ваших спо­ живачів(для забезпечення робочого струму в най­ більш ефективних діапазонах); • Для підключення батарей використовувати кабелі достатнього перерізу; • За умови необхідності запуску від інверторів насосів без частотних перетворювачів(особливо це стосу­ ється свердловин) – передбачати 2-3 кратний запас по потужності на«пускові струми»; • За можливості використання пристроїв з тайме­ рами заряджання для включення заряджання в періоди, коли мережа не перевантажена іншими пристроями(програмується в гібридному інвер­ торі); • Підключення до інвертора лише критичних спожи­ вачів(без електроопалювальних приладів, елек­ троплит, пральних машин, тощо, які через значну потужність дуже швидко розряджатимуть акумуля­ тори); • Можливість нарощування ємності акумуляторів; • Використовуйте системи на базі LiFePo4 акумуля­ торів, що безпечніші, довговічніші за свинцеві та можуть швидко заряджатися(це критично за умови частих відключень в електропостачанні). 27

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ https://www.the-village.com.ua/village/city/city-news/303957-na-troeschini-oblashtuvali-sonyachnuelektrostantsiyu-na-dahu-bagatopoverhivki Що заборонено робити: • Підключати генератори в мережу через систему «вилка-вилка» так як це є причиною аварій, заго­ рянь і виходу з ладу обладнання; • Використання систем резервування зі свинцевими акумуляторами в закритих погано вентильованих приміщеннях. Як використовувати в мирний час: • Використання для заряджання в нічний період по дешевому тарифу і використання вдень, коли тариф більший. Це також дозволяє балансува­ ти енергосистему та підключати більш потужні прилади без збільшення підключеного наванта­ ження; • Продаж в мережу надлишків електроенергії або зарахування по компенсаційним механізмам(нетбі­ лінг/нетмітерінг). • Використання для зменшення споживання з мережі; 28

РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ ГРОМАДСЬКИХ БУДІВЕЛЬ 7 РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ ГРОМАДСЬКИХ БУДІВЕЛЬ Загалом підходи для громадських будівель є схожими з житлом(багатоквартирними будівлями) але є ряд осо­ бливостей, які необхідно врахувати з огляду на: • Графіків роботи громадських будівель; • Можливість їх використання в якості пунктів обігріву; • Основних споживачів електроенергії. Тому розглянемо лише відмінності, які повинні бути враховані. 7.1 ЛІКАРНІ Особливостями лікарень з огляду на резервування електроспоживання є: 1. Як правило вже наявний дизельний генератор, що може живити найбільш критичних споживачів; 2. Наявний цілодобовий та цілорічний попит на елек­ троенергію та теплову енергію(гаряче водопоста­ чання); 3. Дуже часто гаряче водопостачання забезпечується за допомогою ємнісних електробойлерів, що мають значну потужність, особливо за умови одночасного увімкнення. З огляду на зазначені особливості найбільш доціль­ ним серед описаних раніше систем для лікарень є використання гібридних сонячних станцій, а пер­ спективною з огляду на цілорічне резервування і вартість електроенергії – використання когенерацій­ ної установки, що може виробляти одночасно і елек­ троенергії і теплову енергію зменшуючи споживання з зовнішніх мереж. 7.1.1 Резервування за допомогою ­когенераційної установки Переваги: • Надійне енергопостачання для всіх періодів, яке об­ межується лише наявністю газу в магістральній ме­ режі та надійністю роботи когенераційної установки; • Вартість енергії значно дешевша порівняно з ди­ зельним генератором за рахунок комбінованого виробництва теплової та електричної енергії; https://energyinfoteam.co.uk/combined-heat-and-power/ 29

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ • Можливість продажу електроенергії в зовнішню мережу. вого розміщення людей в разі руйнувань або аварій в житлових будинках поблизу. Недоліки: • Висока вартість обладнання; • Необхідний кваліфікований персонал; • Необхідність проведення регламентних робіт з сер­ вісного обслуговування; • Шум від роботи; • Достатньо високі затрати на проєктування. Виходячи з цього для навчальних закладів актуальни­ ми є використання: • Систем резервування на базі паливних генераторів з вимогами як для житлових багатоквартирних бу­ динків; • Систем резервування на базі акумуляторних сис­ тем. Що необхідно врахувати: • Для ефективної цілорічної роботи рекомендовано підбирати потужність на повне покриття потреб на електроенергію цілорічно і на гаряче водопостачан­ ня в літній період; • Встановити частотні перетворювачі на потужні насоси, що дозволить використовувати менш по­ тужний, а отже і дешевший генератор, а також економити електроенергію за рахунок підбору оптимальної продуктивності насосу; • Контролювати включення потужного діагностич­ ного обладнання для уникнення перевантаження системи під час роботи без зовнішнього електро­ постачання; • З огляду на нерівномірність добового графіку спо­ живання гарячої води – встановити ємнісні тепло­ акумулятори. Що заборонено робити: • Експлуатація обладнання з порушенням регламенту; Як використовувати в мирний час: • Залежно від вартості природного газу та електрое­ нергії на ринку установка може використовуватися як для власних потреб так і для продажу електрое­ нергії на ринку. При цьому з огляду на високу мане­ вреність може бути використана для вирівнювання графіків в мережі(наприклад вмикатися в години, коли на ринку електроенергія найдорожча). Використання сонячних гібридних систем в навчальних закладах недоцільно без можливості продажу електро­ енергії в зовнішню мережу в літній період. Винятком є дитячі навчальні заклади(дитячі садки), що працюють цілорічно, без канікул і постійно потребують електрое­ нергії та гарячої води. Використання когенераційних установок також недо­ цільне з огляду на сезонне споживання теплової енер­ гії для шкіл/коледжів/університетів та порівняно низьке споживання для дитячих закладів. 7.3 ЗАКЛАДИ ТОРГІВЛІ Особливостями закладів торгівлі з огляду на енер­ госпоживання є: • Нерівномірний графік споживання енергії протягом доби, але навіть вночі спостерігається значне спо­ живання для роботи холодильного обладнання; • Для продуктових магазинів перерви в електропо­ стачанні є критичними, так як окрім зупинки робо­ ти магазинів це спричинятиме псування продуктів у вимкнених холодильниках; • Літнє споживання електроенергії як правило біль­ ше ніж зимове через зростання витрат на кондиціо­ нування та охолодження продуктів; • Порівняно невелика потреба в гарячому водопоста­ чанні. Виходячи з наведених особливостей в закладах торгів­ лі можуть використовуватися: 7.2 НАВЧАЛЬНІ ЗАКЛАДИ Особливостями навчальних закладів(шкіл, училищ, університетів, коледжів) з огляду на енергоспоживання є: • Нерівномірний графік споживання енергії протя­ гом доби зі зниженням практично до нуля ввечері і вночі; • Наявність канікул, коли споживання знижується практично до нуля, особливо важливими є довгі літні канікули; • Можливість використання приміщень закладів (бомбосховищ, актових та спортзалів) для тимчасо­ • Систем резервування на базі паливних генераторів з вимогами як для житлових багатоквартирних бу­ динків; • Систем резервування на базі акумуляторних сис­ тем; • Системи резервування на базі гібридних сонячних електростанцій при цьому такі системи матимуть перевагу з огляду на значне заміщення дорогої електроенергії в літній період. Додатковими перевагами для великих торговельних центрів з системами кондиціонування типу чілер-фан­ койл можуть стати теплоізольовані ємності, що нако­ пичуватимуть холодну воду і дозволятимуть відклю­ 30

РЕЗЕРВУВАННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ НА РІВНІ ГРОМАДСЬКИХ БУДІВЕЛЬ чати компресори кондиціонерів в періоди відсутності зовнішнього енергопостачання. Це дозволить зменши­ ти загальну потужність системи резервування. 7.4 АДМІНІСТРАТИВНІ БУДІВЛІ Особливостями адміністративних та офісних будівель з огляду на енергоспоживання є: • Нерівномірний графік споживання енергії протягом доби, при цьому нічне споживання набагато менше за споживання вдень, що створює передумови для застосування систем сонячної генерації; • Спостерігається характерний тижневий графік ро­ боти, коли на вихідних споживання значно знижу­ ється; • Літнє споживання електроенергії як правило біль­ ше ніж зимове через зростання витрат на кондиці­ онування; • Порівняно невелика потреба в гарячому водопоста­ чанні. Виходячи з наведених особливостей в закладах торгів­ лі можуть використовуватися: • Систем резервування на базі паливних генераторів з вимогами як для житлових багатоквартирних бу­ динків; • Систем резервування на базі акумуляторних систем; • Системи резервування на базі гібридних сонячних електростанцій при цьому такі системи матимуть перевагу з огляду на значне заміщення дорогої електроенергії в літній період. 7.5 ПРОМИСЛОВІ ПІДПРИЄМСТВА Для промислових підприємств вирішення питання оптимальної системи резервування залежить від на­ явних технологічних процесів і повинно розглядатися окремо для кожного типу підприємств. Серед загальних рекомендацій можна лише відзначи­ ти наступні: 1. В разі значної потреби в тепловій енергії в вигляді гарячої води або пари протягом року – доцільно за­ стосовувати когенераційні установки; 2. Акумуляторні системи, як правило, можуть забез­ печити лише невелику долю критичних споживачів (автоматика, сервери, системи безпеки, адміністра­ тивні приміщення). 3. Сонячні системи на разі вже мають прийнят­ ний термін окупності і тому можуть бути разом з гібридними інверторами застосовуватися для зменшення споживання з зовнішньої мережі в штатному режимі та зниження витрат палива на генератори в періоди перебоїв в електропоста­ чанні. 31

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ 8 РЕЗЕРВУВАННЯ В СИСТЕМАХ ЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ТЕПЛОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ (КОТЕЛЬНІ ТА ЦТП) Резервування системи опалення в умовах низьких зов­ нішніх температур має особливо критичне значення з огляду на те, що може призвести до розмерзання трубопроводів(опалення, водопостачання) і стати при­ чиною вже значно серйозніших аварій та неможливо­ сті оперативно відновити подачу теплоносія. При цьому досвід зими 2022/2023 року показав, що мож­ ливість забезпечити паливом окремі котельні є. З варі­ антів – встановлення котлів на твердому паливі(в т. ч. в мобільному виконанні), або установка в існуючі котли пальників на зрідженому газі, дизелі чи мазуті. При цьому критичним залишалося саме постачання електроенергії. Так як основна потреба в теплопостачанні виникає в зимовий період і на значну кількість сонячних днів роз­ раховувати не доводилося, тому основним резервним джерелом електроенергії були саме дизельні генерато­ ри. Хоча найбільш оптимальним(по досвіду наприклад м. Хмельницького) рішенням були газопоршневі коге­ нераційні установки. (без якого більшість котелень все рівно зупиниться з огляду на те, що газ – основне паливо для більшості котлів) та надійністю роботи когенераційної установки; • Вартість енергії значно дешевша ніж від дизельного генератору за рахунок комбінованого виробництва теплової та електричної енергії; • Можливість продажу електроенергії в зовнішню мережу; • Можливість працювати на ринку електроенергії знижуючи затрати на покупку електроенергії та от­ римуючи додатковий прибуток від продажу елек­ троенергії; • Можливість підключити інших критичних комуналь­ них споживачів, таких як насосні станції водоканалів. Недоліки: • Висока вартість обладнання; • Необхідність проведення регламентних робіт з сер­ вісного обслуговування; • Достатньо високі затрати на проєктування. По інформації представників міста за опалювальний період 2022-2023 років перерви в теплопостачанні не перевищували декількох годин. Цьому сприяло наяв­ ність на великих котельнях когенераційних установок, що забезпечували власні потреби котелень навіть за відсутності зовшнішнього електропостачання. А скид­ не тепло від когенераційних установок – йшло не в по­ вітря як у дизель-генераторів, а на підігрів теплоносія. Загалом підходи до підбору дизельних генераторів та їх використання аналогічні як для житлових будівель та лікарень, а щодо когенераційних установок – є певні відмінності: Що необхідно врахувати: • Для ефективної цілорічної роботи рекомендовано підбирати потужність на повне покриття потреб на електроенергію цілорічно і на гаряче водопостачання в літній період(за умови, що така послуга надається); • Встановити частотні перетворювачі на потужні насоси, що дозволить використовувати менш по­ тужний, а отже і дешевший генератор, а також економити електроенергію за рахунок підбору оптимальної продуктивності насосу; • З огляду на нерівномірність добового графіку спо­ живання гарячої води – встановити ємнісні тепло­ акумулятори. 8.1 РЕЗЕРВУВАННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ КОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ Переваги: • Надійне енергопостачання для всіх періодів, яке об­ межується лише наявністю газу в магістральній мережі Що заборонено робити: • Експлуатація обладнання з порушенням регламенту. Як використовувати в мирний час: • Залежно від вартості природного газу та ­електроенергії 32

РЕЗЕРВУВАННЯ В СИСТЕМАХ ЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ТЕПЛОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ(КОТЕЛЬНІ ТА ЦТП) https://vsim.ua/Podii/u-pivdenno-zahidnomu-zapustili-kogeneratsiynu-ustanovku-za-11-milyoniv-11778062.html на ринку установка може використовуватися як для власних потреб так і для продажу електроенергії на ринку. При цьому з огляду на високу маневреність може бути використана для вирівнювання графіків в мережі(наприклад вмикатися в години, коли на ринку електроенергія найдорожча). 33

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ 9 РЕЗЕРВУВАННЯ В СИСТЕМАХ ВОДОПОСТАЧАННЯ ТА ВОДОВІДВЕДЕННЯ З огляду на те, що в системах водопостачання(насосні станції водопостачання, каналізаційні насосні станції, очисні споруди) серед доступних енергоносії є як пра­ вило лише електроенергія, то по суті єдиним надійним резервом є дизель-генератор, а часткове резервування в зимовий період і майже повне в літній- можуть за­ безпечити гібридні сонячні установки. При цьому найбільш критичним є адаптація до робо­ ти з потужними насосами, зокрема щодо пускових струмів. Що вирішується встановленням частотних перетворювачів або використанням насосів меншої потужності. З огляду на дороговизну електричних акумуляторів – для задач резервування важливим є максимально використовувати ємності для запасу води. Це дозво­ лятиме резервувати не всю потужність водоканалів, а принаймні не вмикати певний час насоси першого під­ йому, що значно здешевлюватиме систему. Ще однією хорошою практикою має бути резервування електропостачання об’єктів водоканалу за допомогою когенераційних установок, що встановлюватимуться на об’єктах теплопостачання. Тому в містах такий комп­ лекс повинен розглядатися як нерозривний, що може значно знизити як капітальні(питома вартість встанов­ леної потужності когенераційної установки знижується при збільшенні потужності) так і поточні затрати(резер­ вування за допомогою дизель-генераторів буде значно дорожчим за резервування газопоршневими когенера­ ційними установками) витрати на резервування. https://ecotank.org/primenenie-emkostej 34

ВИСНОВКИ ВИСНОВКИ Як видно з наведеного огляду зимою 2022/2023 були реалізовані не завжди ефективні(в першу чергу з огляду на вартість) рішення щодо резервування енергоспожи­ вання. Значна кількість бензинових та дизельних гене­ раторів буде простоювати, а в період роботи генерувати дуже дорогу електроенергію. Частина систем резерву­ вання, як то«балконні генератори» могли принести більше шкоди ніж користі. Але наразі ми можемо вико­ ристати цей досвід та зібравши кращі практики, продов­ жити роботу з підвищення надійності енергопостачання наших будівель та підприємств набагато ефективніше, вирішуючи паралельно декілька завдань: • Зменшення періодів простою; • Зменшення вартості електроенергії; • Вирівнювання графіків роботи енергосистеми; • Зменшення викидів вуглекислого газу; • Мінімізація втрати енергії під час передачі. • Гібридні інвертори з акумуляторами – для приват­ них домогосподарств та квартир, особливо з по­ дальшим підключенням до них сонячних батарей (за умови, що перерви в електропостачанні не пе­ ревищуватимуть 20-30 годин). Але найпершим кроком має стати ревізія пристроїв, що споживають електроенергію та мінімізація нераціональ­ них витрат, а також контроль за елементами системи електропостачання(проводка, з’єднання, автоматичні вимикачі): • Відмова від електробойлерів на користь централізо­ ваної гарячої води(принаймні на періоди блекаутів); • Використання лише необхідних освітлювальних приладів; • Почергове вмикання потужних споживачів енергії (електроплити, електрочайники). Підсумовуючи можна сказати, що найбільш перспектив­ ними і безпечними джерелами резервування є: • Когенераційні установки для об’єктів теплопоста­ чання; Ну і головне – як би не склалася наступна зима – ці пора­ ди будуть корисні для ваших осель, підприємств та міст і в мирний час. Ми маємо бути ефективні! 35

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ 36

ВИХІДНІ ДАНІ Автор: Вадим Литвин, Голова правління ГО«Асоціація енергоаудиторів України» Це дослідження проведено ГО«Асоціація енергоаудиторів України» та Представництвом Фонду ім. Фрідріха Еберта в Україні ВИХІДНІ ДАНІ Фонд імені Фрідріха Еберта| Представництво в Україні 04070 Україна, Київ, Борисоглібська 15А Громадська організація«Асоціація енергоаудиторів України» 03179, м. Київ, пр-т. Перемоги 148/1, оф. 257А Відповідальний за друк: Фелікс Хетт| Директор, ФФЕ Київ Тел.:+38(044) 234 0038| Факс:+38(044) 451 4031 http://ukraine.fes.de/ Замовлення публікацій: ukraine@fes.de Комерційне використання усіх публікацій, виданих Фондом ім. Фрідріха Еберта(ФФЕ) не дозволяється без письмового дозволу ФФЕ. ПРЕДСТАВНИЦТВО ФОНДУ ІМ. ФРІДРІХА ЕБЕРТА В УКРАЇНІ Фонд ім. Фрідріха Еберта(ФФЕ) – це політичний фонд, центральний офіс якого знаходиться у Німеччині. Наша діяльність зосереджена на ключових ідеях та цінностях соціал-демократії: свобода, справедливість та солі­ дарність. Наша міжнародна співпраця забезпечується мережею представництв в більш ніж 100 державах. Наші зусилля спрямовані на підтримку політики мир­ ної співпраці та прав людини, допомогу у створенні та консолідації демократичних інститутів, що базуються на засадах соціальної справедливості та верховенства права, такими як вільні профспілки та сильне грома­ дянське суспільство. Ми активно виступаємо за соціальну, демократичну та конкурентоздатну Європу в рамках євроінтеграційних процесів. Саме в дусі цих принципів Представництво ФФЕ у Києві, з часу свого заснування у 1996 році, під­ тримує діалог з українськими партнерами, в тому числі із ширшого кола питань, таких як демократичний ста­ лий розвиток та безпека людини. ГО«Асоціація енергоаудиторів України» має на меті за­ провадження найвищих стандартів в сфері підготовки та впровадження проектів з підвищення рівня енерго­ ефективності та впровадження чистих джерел енергії та об’єднує спеціалістів, що працюють в цих галузях. Погляди, висловлені у цій публікації, не обов’язково відображають погля­ ди Фонду ім. Фрідріха Еберта або організацій, де працюють автори

ФОНД ІМЕНІ ФРІДРІХА ЕБЕРТА – ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕЗЕРВНОГО ЖИВЛЕННЯ З ОГЛЯДУ НА ВІЙСЬКОВИЙ ТА МИРНИЙ ЧАС В УКРАЇНІ Ò Російські атаки на українську енергетику призвели до необ­ хідності мати резервне джере­ ло енергопостачання і на рівні інфраструктурних об’єктів, і на рівні окремих домогосподарств та підприємств. Ò Ефективне застосування резерв­ них джерел дозволить знизити сьогоденні ризики, а в перспек­ тиві— знизити використання викопного палива. Ò Рішення щодо підвищення енергет­ ичної безпеки повинні враховувати функціонування всіх складових енергосистеми та специфіки кожного з видів господарської діяльності у сфері енергетики(елект­ рота теплопостачання, гаряче водопостачання). 38