Розробка методологічних засад розвитку енергетики в Індустрії 4.0 у частині теорії ігор і блокчейну

Автор(и)

  • Сергій Васильович Войтко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-2488-3210
  • Олена Олексіївна Трофименко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-2339-0377

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.230370

Ключові слова:

відновлювана енергетика, концепція Vehicle-to-Grid, теорія ігор, технології енергетичного блокчейну

Анотація

Об’єктом дослідження є реалізація засад Індустрії 4.0, зокрема теорії ігор і блокчейну, для розвитку енергетики. Однією з перешкод розвитку є проблематика енергозабезпечення в сучасних умовах господарювання в частині досягнення цілей сталого розвитку. У процесі дослідження використано системний підхід до критичного аналізу наукових джерел інформації, що стосуються розвитку енергетичної сфери, зокрема відновлюваної енергетики. Отримано науковий результат системної взаємодії розподілених генеруючих пристроїв з «розумними» споживачами при використанні засад Індустрії 4.0. Ці засади надають змогу підвищити рівень ефективності енергосистеми, зменшити загальну вартість експлуатації енергетичної системи. А також знизити втрати потужності, покращити продуктивність мережі з одночасним зниженням викидів СО2 та негативного впливу на навколишнє середовище. Наведено можливість реалізацій положень Індустрії 4.0 як передумови ощадливого забезпечення енергією. Запропоновано методологію дослідження на основі критичного аналізу сфери економіки та менеджменту в енергетиці у період 2011–2021 рр. Розглянуто можливість використання концепції Vehicle-to-Grid на засадах Індустрії 4.0 як складової енергетичної системи. Завдяки цьому запропоновано метод управління реалізацією електроенергії, що заснований на теорії ігор, і який враховує автономну реакцію на попит і взаємодію розподіленої генерації в smart-системах розподілу енергії на використанні некооперативної гри. Авторами виявлено можливості технології енергетичного блокчейну в частині ефективного енергозабезпечення та трансформації комерційних відносин на енергетичному ринку. Зосереджено увагу на блокчейні для енергетики, як складової забезпечення енергетичної стійкості, надані можливості для розвитку відновлюваних джерел енергії. Виокремлено перелік проривних технологій енергетики за 5 останніх років з метою їх реалізації задля поліпшення рівнів якості та безпеки життя Людини. Зокрема, за даними Массачусетського технологічного інституту, маємо 7 технологій з 50 досліджених, які безпосередньо пов’язані з енергетикою, до того ж переважна більшість цих технологій відноситься до відновлюваної енергетики.

Біографії авторів

Сергій Васильович Войтко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Доктор економічних  наук, професор

Кафедра міжнародної економіки

Олена Олексіївна Трофименко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра економіки та підприємництва

Посилання

  1. Sustainable Development Goals United Nations Development Programme. Available at: https://www.undp.org/content/undp/en/home/sustainable-development-goals.html
  2. Kyoto Protocol. Status of ratification (2009). Available at: https://unfccc.int/files/kyoto_protocol/status_of_ratification/application/pdf/kp_ratification.pdf
  3. The Paris Agreement. Available at: https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement/the-paris-agreement
  4. Schwab, K. (2015). The Fourth Industrial Revolution: what it means, how to respond. Available at: https://www.foreignaffairs.com/articles/2015-12-12/fourth-industrial-revolution
  5. Securing the future of German manufacturing industry. Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0. Final report (2011). The Industry 4.0. Working Group; National Academy of Science and Engineering, 80.
  6. Industrie 4.0. Smart Manufacturing for the Future (2011). Germany Trade & Invest, 40. Available at: http://wise.co.th/wise/References/Creative_Economy/German_Industries_4.pdf
  7. Tesch da Silva, F. S., da Costa, C. A., Paredes Crovato, C. D., da Rosa Righi, R. (2020). Looking at energy through the lens of Industry 4.0: A systematic literature review of concerns and challenges. Computers & Industrial Engineering, 143, 106426. doi: http://doi.org/10.1016/j.cie.2020.106426
  8. Chen, M., Sinha, A., Hu, K., Shah, M. I. (2021). Impact of technological innovation on energy efficiency in industry 4.0 era: Moderation of shadow economy in sustainable development. Technological Forecasting and Social Change, 164, 120521. doi: http://doi.org/10.1016/j.techfore.2020.120521
  9. Ghobakhloo, M., Fathi, M. (2021). Industry 4.0 and opportunities for energy sustainability. Journal of Cleaner Production, 295, 126427. doi: http://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126427
  10. Geyets, V. M., Kirilenko, O. V., Basok, B. I., Baseyev, Y. T. (2020). Energy Strategy: Projections (Review). Nauka Ta Innovacii, 16 (1), 3–15. doi: http://doi.org/10.15407/scin16.01.003
  11. Ferrero, R., Collotta, M., Bueno-Delgado, M. V., Chen, H.-C. (2020). Smart Management Energy Systems in Industry 4.0. Energies, 13 (2), 382. doi: http://doi.org/10.3390/en13020382
  12. Ghorbanian, M., Dolatabadi, S. H., Siano, P. (2021). Game Theory-Based Energy-Management Method Considering Autonomous Demand Response and Distributed Generation Interactions in Smart Distribution Systems. IEEE Systems Journal, 15 (1), 905–914. doi: http://doi.org/10.1109/jsyst.2020.2984730
  13. Jember, A. G., Xu, W., Pan, C., Zhao, X., Ren, X.-C. (2020). Game and Contract Theory-Based Energy Transaction Management for Internet of Electric Vehicle. IEEE Access, 8, 203478–203487. doi: http://doi.org/10.1109/access.2020.3036415
  14. Wang, Q., Su, M. (2020). Integrating blockchain technology into the energy sector – from theory of blockchain to research and application of energy blockchain. Computer Science Review, 37, 100275. doi: http://doi.org/10.1016/j.cosrev.2020.100275
  15. Jiang, Y., Zhou, K., Lu, X., Yang, S. (2020). Electricity trading pricing among prosumers with game theory-based model in energy blockchain environment. Applied Energy, 271, 115239. doi: http://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.115239
  16. Breakthrough Technologies Massachusetts Institute of Technology. Available at: https://www.technologyreview.com/

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-30

Як цитувати

Войтко, С. В., & Трофименко, О. О. (2021). Розробка методологічних засад розвитку енергетики в Індустрії 4.0 у частині теорії ігор і блокчейну. Technology Audit and Production Reserves, 2(4(58), 20–23. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.230370

Номер

Том 2 № 4(58) (2021): Економіка підприємств. Макроекономіка

Розділ

Економічна кібернетика: Звіт про науково-дослідну роботу

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Сергій Васильович Войтко, Олена Олексіївна Трофименко

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.