Аналіз перспектив впровадженння водневої енергетики в енергетичний баланс підприємств авіаційної галузі

АНАЛІЗ ПЕРСПЕКТИВ ВПРОВАДЖЕНННЯ ВОДНЕВОЇ ЕНЕРГЕТИКИ В ЕНЕРГЕТИЧНИЙ БАЛАНС ПІДПРИЄМСТВ АВІАЦІЙНОЇ ГАЛУЗІ

ANALYSIS OF THE PROSPECTS OF THE IMPLEMENTATION OF HYDROGEN ENERGY IN THE ENERGY BALANCE OF COMPANIES IN THE AVIATION INDUSTRY

Сторінки: 282-286. Номер: №6, 2022 (315) 
Автори:
БОЙКО Сергій
Національний університет Запоріжська політехніка
e-mail: boiko_s_n@ukr.net
КОТОВ Олексій
Національний університет Запоріжська політехніка
ORCID ID:  0000-0003-2856-1072
e-mail: kab2611@ukr.net
ВИШНЕВСЬКИЙ Святослав
Вінницький національний технічний університет
e-mail: svyato.vish.ua@gmail.com
МЕЛЬНИК Ольга,
e-mail: bsn1987@i.ua
Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського
Подгорних Надія
Кременчуцький льотний коледж Харківського університету внутрішніх справ
BOYKO Serhiy, KOTOV Oleksiy
Zaporizhia Polytechnic National University
VYSHNEVSKY Svyatoslav
Vinnytsia National Technical University
MELNYK Olga
Donetsk National University of Economics and Trade named after Mykhailo Tugan-Baranovskyi
PODHORNYH Nadia
Kremenchug Flight College of Kharkiv University of Internal Affairs
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2022-315-6-282-286

Анотація мовою оригіналу

Технології водневої енергетики, такі як водневе акумулювання енергії поновлюваних джерел електричної енергії, шляхом накопичення водню  як акумулятора для автономної і розподіленої генерації та  заправок для водневого транспорту, активно впроваджуються в транспортну галузь розвинутих країн. Транспортна галузь України нерозривно поєднана з енергетикою та має свої особливості. Світовий досвід показує, що впровадження новітніх технологій у транспортній галузі безумовно дає ряд однозначних бонусів для подальшого стабільного розвитку. Між тим, об’єкти транспортної галузі України мають значні території, що технологічно не задіяні у сільськогосподарській галузі та не можуть бути використані для  розвитку культурної та соціальної сфери. У свою чергу об’єкти транспортної галузі України складають її транспортну інфраструктуру та  розташовані на всій території України. На сьогоднішній день, воднева енергетика включає сукупність технологій виробництва, транспортування, акумулювання і використання універсального вторинного енергоносія – водню. Так, у концепції водневої енергетики водень доповнює собою найважливіший вторинний енергоносій – електроенергію, енергетичне використання водню визначається можливістю екологічно чистого отримання електроенергії і тривалого зберігання з мінімізацією втрат, в тому числі у великих об’ємах. Розвиток відновлюваної енергетики, що отримує енергію від змінних природних ресурсів сонячної та вітрової енергії, а також активне впровадження технологій розподіленої генерації та «розумних» мереж стимулюють актуальність вирішення проблеми довготривалого зберігання енергії. Підхід розрахований на урегулювання також питання застосування ВЕС та СЕС у системах електропостачання шляхом стабілізації віддачі згенерованої ними електричної енергії до мережі. Безумовно, ВЕС та СЕС за необхідності, можуть бути під’єднані до мережі, між тим, з використанням запропонованого підходу є можливість зменшити втрати енергії, що отримується від природних джерел та раціонально і ефективно її використати. В умовах підприємств авіаційної галузі є актуальним та можливим є впровадження в загальну структуру систем електроживлення на базі відновлюваних джерел енергії. Запропонований підхід щодо впровадження водневої енергетики в умовах підприємств авіаційної галузі дозволяє ефективно використовувати джерела електричної енергії на базі відновлюваних джерел енергії як в автономних в системах електропостачання так інтегрувати їх до діючих систем електропосчання
Ключові слова: воднева енергетика, відновлювані джерела енергії, підприємства авіаційної галузі, енергетичний баланс підприємств, власна генерація електроенергії.

 Розширена анотація англійською  мовою

 Hydrogen energy technologies, such as hydrogen storage of energy from renewable sources of electricity, by storing hydrogen as a battery for autonomous and distributed generation and refueling for hydrogen transport, are actively being introduced into the transport industry of developed countries. The transport industry of Ukraine is inextricably linked with the energy industry and has its own characteristics. World experience shows that the introduction of the latest technologies in the transport sector definitely gives a number of unambiguous bonuses for further stable development. Meanwhile, the objects of the transport industry of Ukraine have significant territories that are technologically not involved in the agricultural industry and cannot be used for the development of the cultural and social sphere. In turn, the objects of the transport industry of Ukraine make up its transport infrastructure and are located throughout the territory of Ukraine. Today, hydrogen energy includes a set of technologies for production, transportation, accumulation and use of the universal secondary energy carrier – hydrogen. Thus, in the concept of hydrogen energy, hydrogen complements the most important secondary energy carrier – electricity, the energy use of hydrogen is determined by the possibility of environmentally clean production of electricity and long-term storage with the minimization of losses, including in large volumes. The development of renewable energy, which receives energy from variable natural resources of solar and wind energy, as well as the active implementation of technologies of distributed generation and “smart” networks stimulate the urgency of solving the problem of long-term energy storage. The approach is also designed to settle the issue of the use of wind turbines and SPPs in power supply systems by stabilizing the return of the electric energy generated by them to the network. Undoubtedly, WPPs and SPPs can be connected to the network if necessary, meanwhile, using the proposed approach there is an opportunity to reduce the loss of energy obtained from natural sources and to use it rationally and efficiently. In the conditions of aviation industry enterprises, it is relevant and possible to introduce into the general structure of power supply systems based on renewable energy sources. The proposed approach to the introduction of hydrogen energy in the conditions of aviation industry enterprises allows to effectively use sources of electrical energy based on renewable energy sources both in autonomous power supply systems and to integrate them into existing power supply systems
Key words: hydrogen energy, renewable energy sources, aviation industry enterprises, energy balance of enterprises, own electricity generation.

Література

1. Modern acpects of application and development of Unmanned Aerial Vehicles. Monograph / Shmelova, S. Boiko, O. Kotov, O. Burlaka, M. Nozhnova, Yu. Bershadska, L. Chyzhova, D. Hinosian, V. Zhurid, V. Yemets, Yu. Oliinyk, B. Moskaluk  Warsaw: iScience Sp. z.o.o.  2021. 162 p.
2. Бойко С.М. Теоретичні засади формування електроенергетичних систем з джерелами розосередженої генерації гірничорудних підприємств. / С.М. Бойко // Монографія, під редакцією доктора техн. наук, професора О.М. Сінчука. – Кременчук, 2020. – 263с.
3. Buchholz B., Styczynski Z. Smart Grids Fundamentals and Technologies in Electricity Networks, Springer 2014. 396 р.
4. Gahleitner G. Hydrogen from renewable electricity: An international review of power-to-gas pilot plants for stationary applications // International Journal of Hydrogen Energy. 2013. Т. 38. № 5. — C. 2039-2061.
5. Emonts B., Schiebahn S., Görner K., Lindenberger D., Markewitz P., Merten F., Stolten D. Reenergizing energy supply: Electrolytically-produced hydrogen as a flexible energy storage medium and fuel for road transport // Journal of Power Sources. 2017. Т. 342. — C. 320-326.
6. 6. Zoulias E.I., Lymberopoulos N. Hydrogen-based autonomous power systems: techno-economic analysis of the integration of hydrogen in autonomous power systems. : Springer, 2008.
7. 7. Hydrogen and Fuel Cells: Fundamentals, Technologies and Applications.Ed. Stolten D. —Weinheim, Germany : WILEY-VCH Verlag GmbH, 2010. — 877.
8. 8. Gupta R.B. Hydrogen fuel: production, transport, and storage. : CRC Press, 2008.
9. 9. International Energy Agency. Technology Roadmap: Hydrogen and Fuell Cells – 2014 edition. — Paris : OECD/IEA, 2014.
10. 10. Lototskyy M.V., Tolj I., Pickering L., Sita C., Barbir F., Yartys V. The use of metal hydrides in fue cell applications // Progress in Natural Science: Materials International. 2017. Т. 27. № 1. — C. 3-20.
11. 11. U. S. Department of Energy, http://www.energy.gov/

References

1. Modern acpects of application and development of Unmanned Aerial Vehicles. Monograph / T. Shmelova, S. Boiko, O. Kotov, O. Burlaka, M. Nozhnova, Yu. Bershadska, L. Chyzhova, D. Hinosian, V. Zhurid, V. Yemets, Yu. Oliinyk, B. Moskaluk Warsaw: iScience Sp. z.o.o. 2021. 162 p.
2. Boyko S.M. Teoretychni zasady formuvannya elektroenerhetychnykh system z dzherelamy rozoseredzhenoyi heneratsiyi hirnychorudnykh pidpryyemstv. / S. M. Boyko // Monohrafiya, pid redaktsiyeyu doktora tekhn. nauk, profesora O.M. Sinchuka. – Kremenchuk, 2020. – 263s.
3. Buchholz B., Styczynski Z. Smart Grids Fundamentals and Technologies in Electricity Networks, Springer 2014. 396 р.
4. Gahleitner G. Hydrogen from renewable electricity: An international review of power-to-gas pilot plants for stationary applications // International Journal of Hydrogen Energy. 2013. Т. 38. № 5. — C. 2039-2061.
5. Emonts B., Schiebahn S., Görner K., Lindenberger D., Markewitz P., Merten F., Stolten D. Reenergizing energy supply: Electrolytically-produced hydrogen as a flexible energy storage medium and fuel for road transport // Journal of Power Sources. 2017. Т. 342. — C. 320-326.
6. 6. Zoulias E.I., Lymberopoulos N. Hydrogen-based autonomous power systems: techno-economic analysis of the integration of hydrogen in autonomous power systems. : Springer, 2008.
7. 7. Hydrogen and Fuel Cells: Fundamentals, Technologies and Applications.Ed. Stolten D. —Weinheim, Germany : WILEY-VCH Verlag GmbH, 2010. — 877.
8. 8. Gupta R.B. Hydrogen fuel: production, transport, and storage. : CRC Press, 2008.
9. 9. International Energy Agency. Technology Roadmap: Hydrogen and Fuell Cells – 2014 edition. — Paris : OECD/IEA, 2014.
10. 10. Lototskyy M.V., Tolj I., Pickering L., Sita C., Barbir F., Yartys V. The use of metal hydrides in fue cell applications // Progress in Natural Science: Materials International. 2017. Т. 27. № 1. — C. 3-20.
11. 11. U. S. Department of Energy, http://www.energy.gov/