The objective of this paper is to provide new research on the linkages between voltage asymmetry, energy efficiency, and resource efficiency to inform policymaking in this area about the possibilities of electricity saving potential. Asymmetry voltage coefficients value in Ukrainian grid were experimentally identified based on assessments of 23 Ukrainian companies during 2016-2018. It was estimated, that 26 % of transformers have asymmetry voltage coefficient of reverse sequence lower than 2 % and 12 % of transformers have asymmetry voltage coefficient of zero sequence lower than 2 %. The estimated resource saving potential for Ukrainian power generating plants is up to 1'978 GWhel/a, which is up to 1.5 % of total electricity produced. Equivalent reducing electricity generation at coal power plants could prevent emissions up to 292.79 t/a of ash emissions; 733 kt/a of CO2 emissions; 5.9 kt/a of SOx emissions; 2.9 kt/a of NOx emissions; 9.03 m3/a of nuclear waste.
The object of research is the process of implementing energy-efficient measures at industrial enterprises. One of the problem is the trend of reduction of investment in the sphere of energy efficiency. It has been established that after several years of growth, global investments in energy efficiency and renewable energy sources began to decline in 2017. According to the International Energy Agency, there is a risk that the trend of investment shrinkage will continue. In the framework of the PINE project in Austria, 20 energy audits were carried out, which resulted in the introduction of measures aimed at energy efficiency. According to the results of the project, the link between investment and implementation of measures on energy efficiency and life cycle and type of enterprises implemented in companies of different industries was analyzed and argued. It is established that about 50 % of the identified energy savings from the implementation of measures is the result of the use of frequency drive drives, elimination of leakage of compressed air or modernization of lighting systems. This allows to develop rational business and policy strategies for enterprises at different stages of the life cycle. In the course of the study, an approach focused on single operations selected in this program has been analyzed, which facilitates the identification of links between energy consumption by production units and technological and organizational factors influencing its consumption. The scientific novelty of the research is expressed in the substantiation of critical strategic barriers in the field of investment in energy-efficient solutions, which allowed proposing rational business strategies and appropriate political support measures to overcome them. Due to the fact that enterprises with the same input and output resources can have a different process cycle, payback periods for the same implemented measures may be different. An analysis of the real experience of energy conservation with the developed business strategies and policies of political support allows it to be effectively disseminated in European countries. ; Объектом исследования является процесс внедрения энергоэффективных мероприятий на промышленных предприятиях. Одним из проблемных мест является зафиксированный тренд уменьшения инвестиций в сферу энергоэффективности. Установлено, что после нескольких лет роста, глобальные инвестиции в энергоэффективность и возобновляемые источники энергии начали сокращаться в 2017 году. По данным Международного энергетического агентства, существует риск того, что тренд уменьшения инвестиций будет продолжаться. В рамках проекта PINE в Австрии было проведено 20 энергетических аудитов, в результате которых было предложено внедрить меры, направленные на энергоэффективность. По результатам проекта были проанализированы и аргументированы связь между инвестированием и внедрением мероприятий по энергоэффективности и жизненным циклам, и типу предприятий, внедренных в компаниях различных отраслей. Установлено, что около 50 % идентифицированных сбережений электроэнергии от внедрения мероприятий является результатом применения частотного управления приводов, устранения утечек сжатого воздуха или модернизации систем освещения. Это позволило разработать рациональные бизнес и политические стратегии для предприятий на различных этапах жизненного цикла. Проанализирован подход, ориентированный на единичные сделки, избранный в этой программе и который облегчает выявление связей между потреблением энергии производственными подразделениями и технологически организационными факторами, влияющими на ее потребление. Научная новизна исследования выражается в обосновании критических стратегических препятствий в сфере инвестиций в энергоэффективные решения, что позволило предложить рациональные бизнес-стратегии и соответствующие меры политической поддержки для их преодоления. Недостатком проведенного исследования является сложность сравнения различных предприятий. Из-за того, что предприятия с одинаковыми входящими и исходящими ресурсами могут иметь различный технологический цикл, сроки окупаемости одинаковых внедренных мероприятий могут быть разными. Анализ реального опыта сохранения энергоресурсов с разработанными бизнес стратегиями и стратегиями политической поддержки позволят эффективно распространить его в странах Европы. ; Об'єктом дослідження є процес впровадження енергоефективних заходів на промислових підприємствах. Одним з найбільш проблемних місць є зафіксований тренд зменшення інвестицій в сферу енергоефективності. Встановлено, що після кількох років зростання, глобальні інвестиції в енергоефективність та відновлювані джерела енергії почали скорочуватись у 2017 році. За даними Міжнародного енергетичного агентства, існує ризик того, що тренд зменшення інвестицій буде продовжуватись. В рамках проекту PINE в Австрії було проведено 20 енергетичних аудитів, в результаті яких було запропоновано впровадити заходи, направлені на енергоефективність. За результатами проекту було проаналізовано та аргументовано зв'язок між інвестуванням і впровадженням заходів з енергоефективності та життєвим циклом, та типом підприємств, які впроваджено у компаніях різних галузей. Встановлено, що близько 50 % ідентифікованих заощаджень електроенергії від впровадження заходів є результатом застосування частотного керування приводів, усунення витоків стисненого повітря або модернізації систем освітлення. Це дозволило розробити раціональні бізнес та політичні стратегії для підприємств на різних етапах життєвого циклу. Проаналізовано підхід, орієнтований на одиничні операції, обраний у цій програмі та який полегшує виявлення зв'язків між споживанням енергії виробничими підрозділами та технологічно-організаційними чинниками, що впливають на її споживання. Наукова новизна дослідження виражається в обґрунтуванні критичних стратегічних перешкод у сфері інвестицій в енергоефективні рішення, що дозволило запропонувати раціональні бізнес-стратегії та відповідні заходи політичної підтримки для їх подолання. Через те, що підприємства з однаковими вхідними та вихідними ресурсами можуть мати різний технологічний цикл, терміни окупності однакових впроваджених заходів можуть бути різними. Аналіз реального досвіду збереження енергоресурсів із розробленими бізнес стратегіями та стратегіями політичної підтримки дозволить ефективно поширити його у країнах Європи.
The object of research is the process of implementing energy-efficient measures at industrial enterprises. One of the problem is the trend of reduction of investment in the sphere of energy efficiency. It has been established that after several years of growth, global investments in energy efficiency and renewable energy sources began to decline in 2017. According to the International Energy Agency, there is a risk that the trend of investment shrinkage will continue. In the framework of the PINE project in Austria, 20 energy audits were carried out, which resulted in the introduction of measures aimed at energy efficiency. According to the results of the project, the link between investment and implementation of measures on energy efficiency and life cycle and type of enterprises implemented in companies of different industries was analyzed and argued. It is established that about 50 % of the identified energy savings from the implementation of measures is the result of the use of frequency drive drives, elimination of leakage of compressed air or modernization of lighting systems. This allows to develop rational business and policy strategies for enterprises at different stages of the life cycle. In the course of the study, an approach focused on single operations selected in this program has been analyzed, which facilitates the identification of links between energy consumption by production units and technological and organizational factors influencing its consumption. The scientific novelty of the research is expressed in the substantiation of critical strategic barriers in the field of investment in energy-efficient solutions, which allowed proposing rational business strategies and appropriate political support measures to overcome them. Due to the fact that enterprises with the same input and output resources can have a different process cycle, payback periods for the same implemented measures may be different. An analysis of the real experience of energy conservation with the developed business strategies and policies of political support allows it to be effectively disseminated in European countries. ; Объектом исследования является процесс внедрения энергоэффективных мероприятий на промышленных предприятиях. Одним из проблемных мест является зафиксированный тренд уменьшения инвестиций в сферу энергоэффективности. Установлено, что после нескольких лет роста, глобальные инвестиции в энергоэффективность и возобновляемые источники энергии начали сокращаться в 2017 году. По данным Международного энергетического агентства, существует риск того, что тренд уменьшения инвестиций будет продолжаться. В рамках проекта PINE в Австрии было проведено 20 энергетических аудитов, в результате которых было предложено внедрить меры, направленные на энергоэффективность. По результатам проекта были проанализированы и аргументированы связь между инвестированием и внедрением мероприятий по энергоэффективности и жизненным циклам, и типу предприятий, внедренных в компаниях различных отраслей. Установлено, что около 50 % идентифицированных сбережений электроэнергии от внедрения мероприятий является результатом применения частотного управления приводов, устранения утечек сжатого воздуха или модернизации систем освещения. Это позволило разработать рациональные бизнес и политические стратегии для предприятий на различных этапах жизненного цикла. Проанализирован подход, ориентированный на единичные сделки, избранный в этой программе и который облегчает выявление связей между потреблением энергии производственными подразделениями и технологически организационными факторами, влияющими на ее потребление. Научная новизна исследования выражается в обосновании критических стратегических препятствий в сфере инвестиций в энергоэффективные решения, что позволило предложить рациональные бизнес-стратегии и соответствующие меры политической поддержки для их преодоления. Недостатком проведенного исследования является сложность сравнения различных предприятий. Из-за того, что предприятия с одинаковыми входящими и исходящими ресурсами могут иметь различный технологический цикл, сроки окупаемости одинаковых внедренных мероприятий могут быть разными. Анализ реального опыта сохранения энергоресурсов с разработанными бизнес стратегиями и стратегиями политической поддержки позволят эффективно распространить его в странах Европы. ; Об'єктом дослідження є процес впровадження енергоефективних заходів на промислових підприємствах. Одним з найбільш проблемних місць є зафіксований тренд зменшення інвестицій в сферу енергоефективності. Встановлено, що після кількох років зростання, глобальні інвестиції в енергоефективність та відновлювані джерела енергії почали скорочуватись у 2017 році. За даними Міжнародного енергетичного агентства, існує ризик того, що тренд зменшення інвестицій буде продовжуватись. В рамках проекту PINE в Австрії було проведено 20 енергетичних аудитів, в результаті яких було запропоновано впровадити заходи, направлені на енергоефективність. За результатами проекту було проаналізовано та аргументовано зв'язок між інвестуванням і впровадженням заходів з енергоефективності та життєвим циклом, та типом підприємств, які впроваджено у компаніях різних галузей. Встановлено, що близько 50 % ідентифікованих заощаджень електроенергії від впровадження заходів є результатом застосування частотного керування приводів, усунення витоків стисненого повітря або модернізації систем освітлення. Це дозволило розробити раціональні бізнес та політичні стратегії для підприємств на різних етапах життєвого циклу. Проаналізовано підхід, орієнтований на одиничні операції, обраний у цій програмі та який полегшує виявлення зв'язків між споживанням енергії виробничими підрозділами та технологічно-організаційними чинниками, що впливають на її споживання. Наукова новизна дослідження виражається в обґрунтуванні критичних стратегічних перешкод у сфері інвестицій в енергоефективні рішення, що дозволило запропонувати раціональні бізнес-стратегії та відповідні заходи політичної підтримки для їх подолання. Через те, що підприємства з однаковими вхідними та вихідними ресурсами можуть мати різний технологічний цикл, терміни окупності однакових впроваджених заходів можуть бути різними. Аналіз реального досвіду збереження енергоресурсів із розробленими бізнес стратегіями та стратегіями політичної підтримки дозволить ефективно поширити його у країнах Європи.
The technology of waste co-processing in cement kilns has proven to be a reliable, efficient and convenient method of waste disposal (domestic and industrial). However, countries around the world face the following key barriers to the implementation of the technology of waste co-processing in cement kilns: fuzzy legislation, lack of financial support, public acceptance, etc. These barriers can be partially eliminated by the measures proposed in this study.In addition, waste sorting and processing are often not carried out systematically. National and international cement companies operate modern cement kilns which could substitute a part of their fossil fuel and raw material with suitable waste streams to be co-processed. Co-processing non-recyclable waste is often a valid option to close loops towards circular economy. This technology is widely used in different European countries, but with different environmental impacts. Therefore, it is important to investigate the environmental potential of this technology, which is variable for different waste morphology conditions.The potential benefits of the technology of solid waste co-processing in cement kilns are investigated. The methodology of estimation of greenhouse gas emissions for biogenic emissions in determining the benefits and environmental potential of the technology is applied. The example of the Ukrainian cement industry identified the possibility of: reducing the anthracite coal consumption in clinker production up to 262 kt/a; preventing up to 284 ktCO2eq/a emissions from coal substitution. For the waste management sector, the potential of co-processing is identified: MSW disposal up to 1,213 ktMSW/a; prevention of greenhouse gas emissions up to 111 ktCO2eq/a in landfills. These findings are important in a number of countries, as the key barriers to co-processing in cement kilns are related. Environmental analysis results and proposed measures to avoid the identified key barriers to technology implementation can be applied to many countries ; Технологія спільного спалення відходів у цементних печах зарекомендувала себе надійним, ефективним та зручним методом утилізації відходів (побутових та промислових). Проте країни по всьому світу зіштовхуються з наступними ключовими бар'єрами на шляху до впровадження технології сумісної переробки відходів у цементних печах: нечітке законодавство, відсутність фінансової підтримки, сприйняття громадськістю, тощо. Ці бар'єри можуть бути частково усунуті за допомогою заходів, запропонованих у цьому дослідженні.Крім того, сортування та переробка відходів часто не проводяться систематично. Національні та міжнародні цементні компанії працюють із сучасними печами, які можуть замінити частину викопного палива та сировини відповідними потоками підготовлених відходів, які підлягають спільному спаленню. Спільне спалення відходів, що не підлягають вторинній переробці, є надійним варіантом закриття існуючих прогалин для впровадження принципів циркуляційної економіки. Ця технологія широко використовується в різних країнах Європи, але з різним екологічним впливом на навколишнє середовище. Отже, важливим є дослідити екологічний потенціал цієї технології, який є змінним для різних умов морфології відходів.Досліджено потенційні переваги впровадження технології спільного спалення твердих побутових відходів у цементних печах. Застосовано методику оцінки викидів парникових газів для біогенних викидів при визначенні переваг та екологічного потенціалу при впровадженні технології. На прикладі української цементної промисловості визначено можливість: зменшення споживання антрацитового вугілля у виробництві клінкеру до 262 тис. т/рік; запобігання утворенню до 284 тис. т викидів CO2екв/рік від заміщення вугілля. Для сектору поводження з відходами було визначено можливий потенціал від спільного спалення: утилізація побутових відходів до 1 213 тис. тТПВ/рік; запобігання утворенню парникових газів до 111 тис. тCO2екв/рік на звалищах. Ці висновки важливі для ряду країн, оскільки ключові бар'єри для здійснення спільного спалення відходів у цементних печах є спорідненими. Результати екологічного аналізу та запропоновані заходи щодо уникнення визначених ключових бар'єрів впровадження технології можуть бути використані для умов багатьох країн ; Технология совместного сжигания отходов в цементных печах зарекомендовала себя надежным, эффективным и удобным методом утилизации отходов (бытовых и промышленных). Однако, страны по всему миру сталкиваются со следующими ключевыми барьерами на пути внедрения технологии совместного сжигания отходов в цементных печах: нечеткое законодательство, отсутствие финансовой поддержки, восприятие общественностью, и тому подобное. Эти барьеры могут быть частично устранены с помощью мер, предложенных в данном исследовании.Кроме того, сортировка и переработка отходов часто не проводятся систематически. Национальные и международные цементные компании работают с современными печами, которые могут заменить часть ископаемого топлива и сырья соответствующими потоками подготовленных отходов, подлежащих совместному сжиганию. Совместное сжигание отходов, не подлежащих вторичной переработке, является надежным вариантом закрытия существующих пробелов для внедрения принципов циркуляционной экономики. Эта технология широко используется в разных странах Европы, но с разным экологическим воздействием на окружающую среду. Итак, важно исследовать экологический потенциал этой технологии, который является переменным для различных условий морфологии отходов.Исследованы потенциальные преимущества внедрения технологии совместного сжигания твердых бытовых отходов в цементных печах. Применена методика оценки выбросов парниковых газов для биогенных выбросов при определении преимуществ и экологического потенциала при внедрении технологии. На примере украинской цементной промышленности определена возможность: уменьшения потребления антрацитового угля в производстве клинкера до 262 тыс. т/год; предотвращения образования до 284 тыс. т выбросов CO2екв в год от замещения угля. Для сектора обращения с отходами был определен возможный потенциал от совместного сжигания: утилизация бытовых отходов до 1213 тыс. т ТПВ в год; предотвращение образования парниковых газов до 111 тыс. т CO2екв в год от свалок. Эти выводы важны для ряда стран, поскольку ключевые барьеры для внедрения совместного сжигания отходов в цементных печах являются родственными. Результаты экологического анализа и предложенные меры по предотвращению определенных ключевых барьеров внедрения технологии могут быть использованы для условий многих стран
The technology of waste co-processing in cement kilns has proven to be a reliable, efficient and convenient method of waste disposal (domestic and industrial). However, countries around the world face the following key barriers to the implementation of the technology of waste co-processing in cement kilns: fuzzy legislation, lack of financial support, public acceptance, etc. These barriers can be partially eliminated by the measures proposed in this study.In addition, waste sorting and processing are often not carried out systematically. National and international cement companies operate modern cement kilns which could substitute a part of their fossil fuel and raw material with suitable waste streams to be co-processed. Co-processing non-recyclable waste is often a valid option to close loops towards circular economy. This technology is widely used in different European countries, but with different environmental impacts. Therefore, it is important to investigate the environmental potential of this technology, which is variable for different waste morphology conditions.The potential benefits of the technology of solid waste co-processing in cement kilns are investigated. The methodology of estimation of greenhouse gas emissions for biogenic emissions in determining the benefits and environmental potential of the technology is applied. The example of the Ukrainian cement industry identified the possibility of: reducing the anthracite coal consumption in clinker production up to 262 kt/a; preventing up to 284 ktCO2eq/a emissions from coal substitution. For the waste management sector, the potential of co-processing is identified: MSW disposal up to 1,213 ktMSW/a; prevention of greenhouse gas emissions up to 111 ktCO2eq/a in landfills. These findings are important in a number of countries, as the key barriers to co-processing in cement kilns are related. Environmental analysis results and proposed measures to avoid the identified key barriers to technology implementation can be applied to many countries ; Технологія спільного спалення відходів у цементних печах зарекомендувала себе надійним, ефективним та зручним методом утилізації відходів (побутових та промислових). Проте країни по всьому світу зіштовхуються з наступними ключовими бар'єрами на шляху до впровадження технології сумісної переробки відходів у цементних печах: нечітке законодавство, відсутність фінансової підтримки, сприйняття громадськістю, тощо. Ці бар'єри можуть бути частково усунуті за допомогою заходів, запропонованих у цьому дослідженні.Крім того, сортування та переробка відходів часто не проводяться систематично. Національні та міжнародні цементні компанії працюють із сучасними печами, які можуть замінити частину викопного палива та сировини відповідними потоками підготовлених відходів, які підлягають спільному спаленню. Спільне спалення відходів, що не підлягають вторинній переробці, є надійним варіантом закриття існуючих прогалин для впровадження принципів циркуляційної економіки. Ця технологія широко використовується в різних країнах Європи, але з різним екологічним впливом на навколишнє середовище. Отже, важливим є дослідити екологічний потенціал цієї технології, який є змінним для різних умов морфології відходів.Досліджено потенційні переваги впровадження технології спільного спалення твердих побутових відходів у цементних печах. Застосовано методику оцінки викидів парникових газів для біогенних викидів при визначенні переваг та екологічного потенціалу при впровадженні технології. На прикладі української цементної промисловості визначено можливість: зменшення споживання антрацитового вугілля у виробництві клінкеру до 262 тис. т/рік; запобігання утворенню до 284 тис. т викидів CO2екв/рік від заміщення вугілля. Для сектору поводження з відходами було визначено можливий потенціал від спільного спалення: утилізація побутових відходів до 1 213 тис. тТПВ/рік; запобігання утворенню парникових газів до 111 тис. тCO2екв/рік на звалищах. Ці висновки важливі для ряду країн, оскільки ключові бар'єри для здійснення спільного спалення відходів у цементних печах є спорідненими. Результати екологічного аналізу та запропоновані заходи щодо уникнення визначених ключових бар'єрів впровадження технології можуть бути використані для умов багатьох країн ; Технология совместного сжигания отходов в цементных печах зарекомендовала себя надежным, эффективным и удобным методом утилизации отходов (бытовых и промышленных). Однако, страны по всему миру сталкиваются со следующими ключевыми барьерами на пути внедрения технологии совместного сжигания отходов в цементных печах: нечеткое законодательство, отсутствие финансовой поддержки, восприятие общественностью, и тому подобное. Эти барьеры могут быть частично устранены с помощью мер, предложенных в данном исследовании.Кроме того, сортировка и переработка отходов часто не проводятся систематически. Национальные и международные цементные компании работают с современными печами, которые могут заменить часть ископаемого топлива и сырья соответствующими потоками подготовленных отходов, подлежащих совместному сжиганию. Совместное сжигание отходов, не подлежащих вторичной переработке, является надежным вариантом закрытия существующих пробелов для внедрения принципов циркуляционной экономики. Эта технология широко используется в разных странах Европы, но с разным экологическим воздействием на окружающую среду. Итак, важно исследовать экологический потенциал этой технологии, который является переменным для различных условий морфологии отходов.Исследованы потенциальные преимущества внедрения технологии совместного сжигания твердых бытовых отходов в цементных печах. Применена методика оценки выбросов парниковых газов для биогенных выбросов при определении преимуществ и экологического потенциала при внедрении технологии. На примере украинской цементной промышленности определена возможность: уменьшения потребления антрацитового угля в производстве клинкера до 262 тыс. т/год; предотвращения образования до 284 тыс. т выбросов CO2екв в год от замещения угля. Для сектора обращения с отходами был определен возможный потенциал от совместного сжигания: утилизация бытовых отходов до 1213 тыс. т ТПВ в год; предотвращение образования парниковых газов до 111 тыс. т CO2екв в год от свалок. Эти выводы важны для ряда стран, поскольку ключевые барьеры для внедрения совместного сжигания отходов в цементных печах являются родственными. Результаты экологического анализа и предложенные меры по предотвращению определенных ключевых барьеров внедрения технологии могут быть использованы для условий многих стран
