Оцінка створення виробничих об'єктів із мінімальним вуглецевим слідом за допомогою сонячних енергетичних систем

Abstract

У роботі розглядається підхід до проектування та функціонування сучасних виробничих потужностей, спрямований на радикальне зниження викидів парникових газів. Основна увага приділяється інтеграції фотоелектричних систем як основного джерела енергозабезпечення підприємств для досягнення цілей «декарбонізації» промисловості. Мета роботи полягає в обґрунтуванні техніко-економічної ефективності та розробці моделі створення промислових об'єктів з мінімальним вуглецевим слідом шляхом впровадження високоефективних сонячних енергетичних систем. Методика. У дослідженні використано методи системного аналізу для оцінки енергетичного балансу підприємства, математичне моделювання процесів генерації та споживання електроенергії (з урахуванням добових та сезонних коливань), а також методику оцінки життєвого циклу (LCA) для розрахунку загального вуглецевого сліду об'єкта. Результати. Визначено оптимальні конфігурації гібридних сонячних систем (з використанням накопичувачів енергії), які дозволяють забезпечити безперебійність виробничих процесів. Встановлено пряму залежність між рівнем заміщення мережевої електроенергії сонячною та динамікою зниження питомих викидів CO2 на одиницю продукції. Доведено, що використання СЕС дозволяє знизити вуглецевий слід виробництва на 40–70% залежно від галузі. Наукова новизна. Вперше запропоновано комплексну модель «виробництво-генерація», яка враховує не лише пряму економію енергоресурсів, а й екологічну ренту та потенційні вигоди від вуглецевого квотування. Удосконалено підхід до вибору потужності сонячних станцій, виходячи з графіків пікових навантажень промислового обладнання. Практична значимість. Результати дослідження можуть бути використані інженерно-проектувальними організаціями та власниками бізнесу для модернізації існуючих заводів або будівництва нових об'єктів за стандартами "Green Factory". Розроблені рекомендації дозволяють підвищити енергонезалежність підприємств та конкурентоспроможність продукції на ринках із жорстким екологічним регулюванням (наприклад, у межах механізму CBAM ЄС).