CC BY
0
УДК 334.021
ГЛУЩЕНКО Я.1.1*, ЧЕРНЕНКО Н О.2, КОРОГОДОВА О.О.3, МО1СЕСНКО т.е.4
1* к.е.н., доцент, доцент кафедри мiжнародноl eKOHOMiKH Нацiонального техшчного унiверситету Украши «Кшвський полiтехнiчний iнститут iMeHi 1горя Сшорського», e-mail: slavina.ivc@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-7424-7829
2* к.е.н., доцент, доцент кафедри мiжнародноi eKOHOMiKH Нацiонального техшчного унiверситету Украши «Кшвський полiтехнiчний шститут iменi 1горя Сжорського» ORCID ID: 0000-0003-1454-0369, e-mail: chemenkonatasha0@gmail.com
3* к.е.н., доцент, доцент кафедри мiжнародноi економiки Нацюнального технiчного унiверситету Украши «Кшвський полiтехнiчний iнститут iменi 1горя Сшорського» ORCID ID: 0000-0003-2338-365X, e-mail: korogodova. olena@gmail. com
4* к.е.н., доцент, доцент кафедри мiжнародноi економiки Нацюнального техшчного ушверситету Украши «Кшвський полггехшчний iнститут iменi 1горя Сiкорського» ORCID ID: 0000-0002-2074-8062, e-mail: t.e.moiseenko@gmail.com
ТЕХНОЛОГИ ШДУСТРП 4.0 ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕНЕРГООЩАДНОСТ1 У КОМУНАЛЬНОМУ СЕКТОР1
Актуальнiсть дослщження зумовлена необхiднiстю впровадження технологiй 1ндустрп 4.0 у Bci сфери економiки. Метою CTaTTi е визначення та систематизацш напрямiв впровадження iнструментарiю 1ндустрп 4.0 у комунальному секторi та розробка методико-теоретичних рекомендацiй щодо ощнювання ефективностi енергоощадних технологiй. Методика дослвдження полягае у розглядi сукупностi факторiв, що впливають на комплексну оцшку ефективностi енергоощадних технологiй, з використанням принцишв багатокритерiальноi оптимiзацii, а саме, принципу Парето-оптимального (ефективного) ршення. У процеа дослiдження використано методи: дiалектики, аналiзу i синтезу, узагальнення, порiвняння та систематизацii. Результати: доведено першочерговють розв'язання питань енергоощадностi у комунальному секторi Украiни в умовах посилення росiйськоi агресii; наведено опис провщних технологiй Iндустрii 4.0, що вже використовуються та можуть бути використаш ключовими економiчними агентами у комунальному секторц наведено перелiк показникiв, яш е маркерами ефективного впровадження енергоощадних технологш у комунальному секторi; проаналiзовано результати реалiзацii державно! цiльовоi економiчноi програми енергоефективностi та розвитку сфери виробництва енергоносiiв в Украiнi у 2017-2020 рр. Наукова новизна та теоретична значущють отриманих результат мютиться у тому, що на основi проведеного дослiдження запропоновано комплексний тдхвд до оцiнки ефективностi (екологiчноi, технолопчно1, економiчноi, соцiальноi) iнновацiйних енергоощадних проекпв за рахунок реалiзацii iнструментарiю 1ндустрп 4.0. Запропонований пiдхiд полягае в оцшш впливу рiзних факторiв на загальну ефективнiсть iнновацiйного енергоощадного проекту, в тому чи^ оцiнку можливих ризишв проекту та аналiз внутршшх взаемозв'язкiв мiж цими факторами. Практична значущють статтi полягае у розробленш та обгрунтуваннi науково-практичних положень щодо до комплексное' оцiнки ефективностi впровадження шновацшних технологiй. Враховуючи складнiсть ситуацп, обумовленоi вiйськовою агресiею рф, i високий рiвень капiталоемностi процесiв виробництва i передачi енергii, запропонована прикладна методика дозволяе визначити напрями та розробити конкретш управлiнськi рiшення щодо тдвищення енергоефективностi та енергоощадностi комунального сектору Украши.
Ключовi слова: комунальний сектор; 1ндустр!я 4.0; енергоощаднiсть; ОСББ; ЖБК; житлово-комунальний сектор економiки; цифровiзацiя; енергоефективнiсть
Постановка проблеми
Iндустрiя 4.0 створюе принципово hobí можливостi для bcíx галузей економiки. На сучасному eTani управлiння технологiчними процесами у хмарному середовищ^ а саме: застосування адитивних технологш (3-D
моделювання, використання 3D-принтeрiв для проектування i виготовлення деталей, моделей, роботiв, рiзних тeхнiчних пристро1в), використання штучного штелекту з метою контролю обсягiв споживання комунальних послуг, застосування технологи блокчейн, хмарш обчислення, стали
ключовими факторами розробки та реалiзащ! державно! полггики у сферi
енергозабезпеченост та енергоощадносп. Враховуючи, що комунальний сектор у вггчизнянш економiцi е вкрай важливим, але при цьому залишаеться досить енерговитратним, дослiдження iнструментiв 1ндустри 4.0, якi можуть виступати драйверами його модершзацп, пiдвищення його продуктивносн та покращення якостi послуг, обумовлюють необхiднiсть та доцiльнiсть проведення даного дослщження. А також актуальностi набувае пропонування перелiку показникiв, якi б виступали маркерами ефективного впровадження енергоощадних технологiй у комунальному сектора
Аналiз останшх дослiджень i публiкацiй
Енергоощаднiсть як першочергове питання для нащональних економiк викликае защкавленють серед зарубiжних i вiтчизняних учених. Так, органiзацiйно-економiчний механiзм формування енергоефективно! моделi розвитку нащонально! економiки запропонований Д.М. Скрипником [1]. У робот [2] М.О. Круцяк розробив модель прогнозування попиту на вггчизняному ринку електрично! енерги на пiдставi аналiзу соцiально-економiчних показникiв.
1.В. Гончарук [3] виконав моделювання та прогнозування рiвня енергетично!
незалежностi агропромислового комплексу Укра!ни на засадах сталого розвитку. Впровадження енергоощадно! системи теплопостачання i термомодершзацп у будiвлях комунального сектору пропонуеться у робот 1.П. Радько, В.А. Наливайко, О.В. Окушко, СО. Антiпова [4]. Техшко-економiчнi аспекти енергоощадносп при реконструкцп систем опалення наведено у публшацп О.Т. Возняк, В.М. Желих, Ю.С. Юркевич [5]. Також зазначенi питання розглядаються у попередшх публiкацiях авторiв ще! статп [6, 7, 8, 9]. Питання впровадження енергоощадно! системи теплопостачання i термомодершзацп у будiвлях комунального сектору розкрит у роботi А.В. Жильцова, М.Т. Лута та ш [10]. Однак незважаючи на велику кшьюсть публiкацiй, що вiдбивають сучасний стан наукових дослщжень у зазначенiй площиш, зазначимо, що наявний методичний
iнструментарiй ще не в повнш Mipi вiдповiдаe сучасним потребам комунального сектору. Таким чином, е потреба у проведенш вiдповiдних наукових дослщжень щодо ефективностi енергоощадних передових технологш для енергозабезпечення комунального сектору економши кра!ни з визначенням економiчних, технолопчних, екологiчних та соцiальних ефектiв.
Формулювання мети статп
Метою статтi е визначення та систематизащя напрямiв впровадження шструментарда 1ндустри 4.0 у комунальному секторi та розробка методико-теоретичних рекомендацш щодо оцiнювання ефективностi енергоощадних технологш.
Виклад основного матерiалу
Iндустрiя 4.0 як прояв Четверто! промислово! революци включае найважливiшi елементи: кiберфiзичнi системи
(автоматизащя та роботизацiя), розумне виробництво (розумш транспортнi засоби, технологи машинного навчання), штернет речей, великi даш (аналiз Big Data), адитивнi технологи (3-D), нанотехнологп, блокчейн, штучний штелект, 5G.
Кiберфiзичнi системи дозволяють полшшити виробничi процеси, забезпечуючи в реальному чаш обмш даними мiж такими елементами, як промислове обладнання, лопстичш процеси, системи управлiння бiзнесом i клiентами. У комунальному сектора енергетицi - кiберфiзичнi системи дозволяють автоматично мошторити, а також контролювати весь процес, включаючи адаптащю виробництва пiд поточнi потреби ктенпв. Так, компанiя Toshiba [11] використовуе кiберфiзичнi системи у проектi вiртуально! електростанцп. В !! конструкци передбачеш IT-рiшення для координацi! роботи розподшених джерел енергi! та використання ресуршв. Iнформацiйнi технологi! дозволяють оптимiзувати енергоспоживання системи, а також прогнозувати цей показник у найближчому майбутньому, забезпечуючи максимальну ефективнють роботи станцi!.
Розумне виробництво у майбутньому дозволить тдприемствам комунального сектору удосконалюватися та
модершзуватися самостiйно з мiнiмальною
участю людини. Бiзнес-процеси, логютика, B^o6Hmi цикли постiйно будуть оптимiзуватися в автономному режима На OCHOBÎ аналiзу великих обсягiв даних можна буде передбачити ймовiрнiсть поломки елемента системи або цшого пристрою, i замшити компонент ще до того, як вш повнiстю вийде з ладу.
Приклад такого розумного заводу -Siemens Electronic Works в Амберз^ Шмеччина. Участь людини тут зведена до мшмуму, а розумна система самостшно стежить за функцюнуванням 1,6 млрд компонента. Вона ж встановлюе норми виробництва та керуе логютичними потоками [12]. Також показовим е приклад компанп INTERPIPE, яка входить у десятку експортерiв безшовних труб у свт. Завдяки цифровiй трансформацп вдалось на 15% збiльшити загальну ефективнiсть обладнання, на 29% зрю показник дотримання дати вiдвантаження, до 95% зрю показник виконання плану замовлень. Предиктивш технологи передбачають проблему зi значним випередженням. Предиктивне обслуговування обладнання (Internet of Things, Mobile Apps) за допомогою встановлення 18000 датчиюв, що зшмають 2500000 показниюв на хвилину дозволило запобпти 397 аварiй тiльки за тв року [13].
Промисловiсть Украши е одним iз суттевих споживачiв енергiï (40% паливно-енергетичного балансу) [14] та й основним джерелом викидiв парникових газiв. В умовах iмпортозалежностi вiд майже усiх паливно-енергетичних ресурсiв (ПЕР) та первинних енергоноспв для 1'хнього виробництва, а також постшного пiдвищення 1'х вартосп, питання енергоефективностi виробництва та заощадливого споживання стае з кожним роком все бшьш актуальним [15].
Отже, здатнють швидко збирати та обробляти велику кшькють енергетичних даних - ознака сучасного пiдходу до енергоменеджменту, який потребуе встановлення сучасно1' системи
енергомонiторингу на основi 1нтернету речей (IoT), а саме: штелектуальних лiчильникiв, датчикiв, аналiзаторiв даних, що об'еднуються у мережу через 1нтернет (5G) або за допомогою бездротових технологш, включаючи WiFi, Bluetooth, Zigbee, LoRaWAN. Даш, що надходять з лiчильникiв, вказують сшвробггникам на д^нки
виробничих лiнiй або iншi енергоспоживчi системи, де можна оптимiзувати використання ПЕР.
Енергетичнi компанiï дуже чутливi до юбератак, будь-який «цифровий напад» може призвести до втрати даних, порушення процесiв i зупинки виробництва. Враховуючи щ складнощi, енергетичним компашям потрiбнi гарантiï цифрово1' безпеки, модершзащя програмного забезпечення або розробка спещальних технiчних засобiв. Отже, Big Data [16] це збiр, передача, зберпання, обробка (перетворення, обчислення, анатз) даних, вiзуалiзацiя i використання шформацп в рiзних напрямах людсько1' дiяльностi, включаючи енергетику (особливо атомну, враховуючи п небезпечнiсть). Використовуючи iнформацiю, засновану на обробщ Big data для тдвищення безпеки атомно1' енергетики, можна використовувати структуровану iнформацiю про вщмову роботи обладнання та iнциденти на рiзних АЕС, iнформацiя про як зберiгаеться в мiжнародних i нащональних базах даних.
Адитивш технологй" в енергетищ застосовуються для створення високоточних прототипiв (на 3D-принтерах), складних кшцевих деталей та конструктивних елементв енергетичного обладнання й систем енергопостачання. ïх перевага у можливостi проектувати й виробляти вироби складно1' форми, знижувати вагу виробiв, використовувати шновацшш, екологiчно безпечнi матерiали, контролювати якють та створювати продукцiю енергетичного сектора за допомогою 3D-сканування й спещального програмного забезпечення, яке дозволяе прискорити та оптимiзувати виробничий процес [17].
Нанотехнологй" також вносять суттевий внесок у розв'язання проблем енергетики [18]. Перспективним напрямом застосування нанотехнологш в комунальному секторi е роботи з полшшення абсорбцшних властивостей традицiйних сонячних панелей з використанням кремшю або створення нових видiв покриття з полiмерних плiвок. Широкого застосування нанотехнологiï та наноматерiали отримують у процеси перетворення первинних видiв енергоресурсiв в iншi види енергп, в тому числi в електроенерпю. В електроенергетицi передбачаеться застосування покритпв з
наноречовини в турбшах, паливних елементах. Можна досягти шдвищення емност електричних батарей, aкумуляторiв i кондeнсaторiв за рахунок застосування наноелеменпв при створенш Затрат eнeргiï можна, в перспектив^ уникнути за рахунок застосування в системах eлeктропeрeдaчi вуглецевих провiдникiв з добавками наноелеменпв. Новi модeлi виробництва та розподшу eлeктроeнeргiï через
дeцeнтрaлiзовaнi мeрeжi та використання квантового кабелю дозволить тдвищити продуктивнiсть електрики, оскшьки не буде втрачатися багато енерги у виглядi тепла, при ïï трaнспортувaннi [18].
Ще одним шструментом Iндустрiï 4.0, що активно застосовусться в eлeктроeнeргeтицi, е технологiя блокчейн. Вона дозволяе прибрати посередниюв серед постачальниюв eнeргiï, що покращить ефективнють торгiвлi eнeргiею та ïï розподш, а також, використання зaзнaчeноï технологи, може зробити процес купiвлi та споживання енерги бшьш зручним й зрозумшим для користувaчiв.
Як зазначаеться фaхiвцями [19], первинне розмiщeння токешв паралельно iз венчурним iнвeстувaнням та прямими швестищями стае все бшьш популярним способом залучення коштiв для рeaлiзaцiï проeктiв реформування електроенергетики. Зазначеш проекти спрямовaнi на удосконалення процесу управлшня iнформaцiйними потоками мiж виробником i споживачами, що по суп й дозволяе рeaлiзувaти тeхнологiя блокчейну. Використовуючи тeхнологiю "розумних контракпв" автоматизуються трaнзaкцiï (P2P-з'еднaння), якi не вимагають учaстi посeрeдникiв, i момeнтaльнi грошовi плaтeжi мiж учасниками ринку. Блокчейн-платформи дозволяють згрупувати учaсникiв ринку, здшснити оптовi зaкупiвлi eлeктроeнeргiï, i, таким чином, тдвищити eкономiчну eфeктивнiсть угод, пов'язаних iз купiвлeю та продажем електроенерги. Накопичення i систeмaтизaцiя шформаци щодо попиту у рeжимi реального часу тдвищуе якiсть прогнозування, особливо у моменти ткового навантаження, i балансуе не тшьки eкономiчнi показники, а й технолопчш процеси [20].
В умовах военного стану в Украш, енергетичним компашям важливо aнaлiзувaти дaнi про споживання енерги користувачами та власне виробництво електроенерги. Швидюсть aнaлiзу даних i отриманих
результата впливае на можливють визначення компашями проблемних питань i вектор1в розвитку. Под1бний анатз складно проводити без залучення штучного штелекту. Зазначена технолопя допомагае оптим1зувати виробництво, скоротити вщходи та зробити послуги бшьш рентабельними [19]. Система "в1ртуального пом1чника енергетика" реал1зуеться в Украш в рамках проекту стартапа a-Gnostics, використовуючи широю можливост науки про дат (Data science) та машинне навчання (Machine learning, як один ¡з титв штучного штелекту) [21]. Ця система дозволяе оптим1зувати витрати на електроенерпю промислових споживач1в. Це стало актуальним через появу в Украш нового ринку електроенергИ, який передбачае, що вс учасники даного ринку повинт прогнозувати погодинне споживання електроенергИ на добу вперед. Завдяки цьому, украшсью енергетики можуть робити прогноз та заявки на закутвлю електроенерги за декшька хвилин. Рашше такий процес займав декшька годин [22]. Це шструмент, який здатен зробити ефективним i виробництво, i споживання енерги.
Отже, свггов1 тенденци наголошують, що потреба в електроенерги, природному газ1 та вод1 зростае вдв1ч1. Пщвищення попиту на електроенерпю також зумовлено
збшьшенням кшькосн електромобшв у всьому свт. Точно передбачити майбутне неможливо, однак, цифрова економша потребуватиме надшних i доступних комунальних послуг.
Ще одним напрямом, який потр1бно розглянути з позицш шструментарда 1ндустри 4.0 у комунальному сектора е використання мобшьних технологш. Зазначеш технологи об'еднують людей (смартфонами користуються майже 5,8 млрд людей в усьому свт - 80% населення планети) [23], яюсно впливають на конкурентоспроможшсть, тдвищують
ефективнють роботи i змшюють спос1б життя в цшому. Це е частиною цифровох' трансформаций Не стала виключенням i житлово-комунальна галузь. Аби усшшно пристосуватися до мобшьного ринку, енергетичним компашям доводиться впроваджувати цифров1 шноваци. Тому можна очшувати створення нових продукпв i послуг, ор1ентованих на значне покращення взаемоди з1 споживачами.
Активнють застосування "розумного" обладнання тюно взаемопов'язана iз розвитком комунiкацiйних мереж. Якщо застосування сучасних моделей лiчильникiв, датчикiв, розумних пристро!в дозволяе ефективно оргашзувати збiр даних, то !х передача в режимi реального часу вщбуваеться саме за допомогою телекомушкацшних мереж. П'яте поколiння (5G) мобшьних мереж може забезпечити надiйний зв'язок мiж пристроями та користувачами, охоплюючи 1'х максимально з подальшою перспективою збшьшення обсягiв шформацп, що обробляеться [24].
Варто зазначити, що енергетична криза, спричинена росшською агрешею, спонукае побутових споживачiв по всьому свггу залишати централiзованi енергетичнi мережу переходячи на використання вггряно! та сонячно! енерги, а також нових технологш збериання енерги. Тобто, швидкий розвиток 1ндустри 4.0 становить загрозу зростанню централiзованого ринку електроенергп. Саме тому сфера житлово-комунальних послуг, яка мае дуже залежну вщ енергоринку наявну шфраструктуру повинна адаптуватися для впевненого функцюнування в майбутньому. Провщш комунальнi пiдприемства починають створювати шфраструктуру нового поколшня - цифрову енергетичну мережу, що е складовою едино! системи
електропостачання. Енергетична мережа сприятиме розвитку нових бiзнес-моделей i допоможе трансформувати наявш робочi процеси компанш тд потреби цифрово! економiки.
Прогнозуеться, що традицiйнi енергетичш компанп, новi та наявнi споживачi будуть використовувати IT-iнструменти для прогнозування попиту i пропозицп електроенергп в реальному чаш, експлуатацп iнтелектуальних мереж i впровадження шновацш у процеси взаемодп зi споживачами. Перенесення процешв керування
енергосистемою на цифрову платформу мае сприяти швидкому розв'язанню проблем з нестабшьними генерацiями, передачами, розподшом та роздрiбленим продажем електроенергп, допоможе довести
вщповщнють законодавчим, екологiчним та шшим вимогам.
Енергетична галузь, будучи стратепчно важливою складово! економiки Украши та
провiдним постачальником комунальних послуг населенню, в даний час характеризуеться низькою
енергоефективнютю через масовi атаки та обстрши вше! енергетично! структури кра!ни, спостерпаеться значний знос, руйнування та неможливють швидкого вiдновлення енергетичного обладнання.
Слiд враховувати, що найближчим часом (рш або декшька рокiв) у сферi видобутку, транспортуванш та споживаннi
енергоресурсiв вiдбудуться зрушення у зв'язку з виходом iз ладу зношених та зруйнованих техшчних енергетичних систем Укра1ни. У зв'язку з цим замша фiзично зруйнованого та/або морально зношеного обладнання повинна здшснюватися iз застосуванням енергоощадних технологш при виробнищи та передачi енергп. Наявнi в енергетицi провiднi свiтовi технологiï Iндустрiï 4.0 представленi в (табл. 1).
З огляду на аналiз (табл. 1) варто зазначити думку Нобелiвського лауреата з хiмiï Р. Смоллi, до 2050 року «людство мае припинити безглузде транспортування палива (вугiлля, нафти, природного газу) по всш планет^ слiд навчитися передавати енергiю у виглядi «енергiï», тобто електроенергiï. Для цього потрiбно створити глобальне «сховище» енергiï у виглядi сiтки ^з сотень мiльйонiв з'еднаних один з одним енергетичних сайпв), що дозволить найбшьш ефективним чином перерозподiляти потоки електрично! енергiï» [26]. Освоення енергоощадних технологш при виробнищга та передачi енергiï вимагае значних капiталовкладень, це обумовлюе важливють !х оцiнки та встановлення !х ефективностi (екологiчноï, технолопчно!, економiчноï, соцiальноï).
Системний пiдхiд до оцшки ефективностi iнновацiйних енергоощадних проекпв полягае в оцiнцi впливу рiзних факторiв на комплексну ефективнiсть шновацшного енергоощадного проекту, в тому числ^ оцiнцi можливих ризикiв проекту та аналiзi внутрiшнiх взаемозв'язкiв мiж факторами. Незважаючи на те, що економiчнi показники ефективносп е визначальними при оцшщ та вiдборi проектiв, але вони не е достатнiми.
Таблиця 1
Провщш енергетичш технологи 1ндустрн 4.0.
_складено на 6a3i [25]_
Нов1 технологи 1ндустрп 4.0. (при виробництвi енерги) Нов1 тeхнологiï Iндустрiï 4.0. (при споживант енергй)
—теплов1 eлeктростaнцiï, що використовують викопш види палива, обладнан техиолопями уловлювання, поглинання та збер1гання ем1сш парникових гaзiв; —атомн eлeктростaнцiï нового поколшня (з реакторами типу III+, що вщр1зияються новими еволюишиими та революишиими змшами або впровадження нового поколшня реактор1в IV, яю будуть мати ршень пiдвищeноï безпеки та мшмальш ризики для довкшля, що пов'язаш з1 збергганням радюактивиих в1дход1в); —ландшафты та прибережн впрят eлeктростaнцiï; —штегроват комбшоват енергоустановки з газифжащею бюмаси; —сонячш фотоелектричт установки прямого перетворення енерги; —концентроваш сонячн1 еиергетичт станци; —ТЕС з обладнанням на ультрависою параметри пару; —енергетичш установки 1з використанням бюпалива другого поколшня. —енергоощадш технологи у житлово-комунальному господарств1 та еиергоспоживаиш: теплов1 насоси, сонячш водо- та повпронагршачт —енергоощадн транспорта тeхнологiï; —електричн та пбридш транспорта засоби; —воднев1 транспорта засоби, переход на водень та диверсифжащю палива; —використання промислових електрорухових систем.
У зв'язку з цим слщ ощнювати, зокрема, сощальш результати здiйснeння проeктiв, таю як: змшу структури виробничого персоналу; змшу кiлькостi робочих мiсць; змшу умов пращ пращвниюв; змiну надшносп забезпечення населення рeгiонiв паливом та енерпею.
Щодо eкологiчних рeзультaтiв рeaлiзaцiï енергоощадних тeхнологiй пiд час виробництва та пeрeдaчi eнeргiï слiд ощнювати: змшу шкщливих викидiв у довкшля; змiну кiлькостi забруднених стоив; змшу структури джерел eнeргорeсурсiв (частка вщновлюваних та нeвiдновлювaних). Соцiaльнi, eкологiчнi та iншi складники комплексно!' eфeктивностi, що не шддаються вaртiсноï оцiнки, розглядаються як додaтковi
показники eфeктивностi та враховуються при ухвaлeннi рiшeння щодо рeaлiзaцiï того чи iншого проекту.
Анaлiзувaння всiх фaкторiв, що впливають на комплексну ощнку eфeктивностi енергоощадних технологш, а також розгляд ризиюв, що супроводжують щ проекти, може бути здшснено за допомогою мeтодiв бaгaтокритeрiaльноï оптимiзaцiï, а саме, принцип Парето-оптимального (ефективного) рiшeння, тобто серед енергоощадних шновацшних тeхнологiй обирати варто нaйкрaщi рiшeння серед ефективних. Перелш покaзникiв, якi е маркерами ефективного впровадження енергоощадних технологш у комунальному сeкторi представлен у табл. 2.
Таблиця 2
Енергоощадш технологи та ïx ефектившсть пiд впливом 1ндустрн 4.0
складено на 6a3i [27]
ЕФЕКТИВШСТЬ
ЕКОНОМ1ЧНА ЕКОЛОГ1ЧНА ТЕХНОЛОГ1ЧНА СОЦ1АЛЬНА
1) зниження соб1вартосл eнeргiï через екоиомш витрат виробництва; 2) полшшення використання ресурав; 3) скорочений термш окупиосл швестицш. 1) зниження шюдливих викид1в; забруднених стоюв; 2) полшшеиия еколопчиосп продукци; 3) иiдвищeння ергоиом1чиосл виробництва; 4) диверсифжащя джерел еиергоресурав. 1) шдвищення екоиом1чиосл роботи обладнаиия; 2) покращення використання виробиичих потужностей; 3)шдвищеиия иaдiйиостi; 4) змеишеиия еиергоемиосл обладнання. 1) иiдвищeиия безпеки та умов пращ; 2) покращення умов пращ; 3) шдвищення квал1ф1каци пращвниюв.
Прикладом реалiзацiï енергозабезпеченост та заощадження у комунальному ceKTopi Украïни е розробка та реалiзацiя державноï цiльовоï економiчноï програми
енергоефективностi та розвитку сфери виробництва енергоносiïв з вщновлювальних джерел енергiï та альтернативних видiв палива у 2017-2020рр. Для реалiзацiï програми для ОСББ/ ЖБК було обрано
уповноважеш банки: ПАТ КБ "Приватбанк", ПАТ "Ощадбанк", ПАТ АБ "Укргазбанк" Наведена на рис. 1 шформащя свiдчить, що найбiльша сума теплих кредитов була видiлена саме у перший рш реатазацп програми (2017 р. - 832436,1 тис. грн), i фiнансування здiйснювалось бшьшою мiрою для ОСББ/ЖБК отримали через ПАТ КБ "Приватбанк".
Факгично вщшкодовано через ПАТ АБ «Укргаэбанк».тис. грн.
Обсягифиансування на вцоткодування ОСББ,
ЖБК частини сумн кредгтв. залучених на придбання енергоефекгивного обладнання та/або MaTepianÍB через ПАТ АБ «Укргазбанк». тнс. грн.
Факгично вщшкодовано через ПАТ «Ощадбанк». тнс. грн.
Обсяги фжансування на вщшкодування ОСББ.
ЖБК частини сумн кредгтв. залучених на придбання енергоефекгивного обладнання та/або MaTepianÍB через ПАТ «Ощадбанк». тис. грн.
Факгично вшшкодовано через ПАТ КБ «Приватбанк».тнс. грн.
Обсягифиансування на вцоткодування ОСББ, ЖБК частини сумн кредита. залучених на придбання енергоефекгивного обладнання та/або матертлш через ПАТ КБ «Приватбанк». тис. грн.
Сума державно'1 nLibOBOÏ економгчно! програми енергоефекгивносп i розвитку сферн виробництва ееергоносйв Í3 вщновлюваних джерел eeepriï та альтернативних в ид ¡в палива. тис. грн.
¥
I-
Р-
Р-
Р-
О 200000 400000 600000 800000
19 2018 ■ 2017
Рис. 1. Характеристика napaMeTpiB державно'1 цiльовоï eKOHOMÏ4HOÏ програми енергоефективностi i розвитку сфери виробництва енергоноснв з вiдновлювальних джерел енергн та альтернативних видiв палива в УкраТш за 2017-2020 рр.
складено на ocHoei [28]
Якщо pозглянyти дишмшу кiлькоcтi йСТБ/ЖБ^ в якиx 6уло впpовaджено енеpгоефективнi зaxоди (тaбл. З), то стад вiдзнaчити, що нaйбiльш iнтенcивнa
Динамжа кiлькоcтi ОСББ/ ЖБК, в яких
cклaденo н<
рeaлiзaцiя державно1' програми вщбувалася у 2019 роцi. При цьому, спостершаеться розрив мгж затвердженими i фактичними показниками.
Таблиця 3
шроваджено енергоефективш заходи, од.
основi [28]_
Pk Зaтвеpджено пacпоpтом бюджетноï пpогpaми Фaктичнi pезyльтaтивнi нокaзники, доcягнyтi зa paxyнок кacовиx видaткiв (нaдaниx кpедитiв)
зa зaгaльним фондом зa cпецiaльним фондом paзом зa зaгaльним фондом зa cпецiaльним фондом paзом
2017 502 397 899 363 312 675
2018 2727 0 2727 1594 0 1594
2019 4752 0 4752 2508 0 2508
2020 1854 0 1854 1199 0 1199
^оцеет цифpовiзaцiï y pеaлiяx cьогодення впливaють нa вш cфеpи дiяльноcтi людини, y тому чи^ i нa комyнaльний ^Rrop. Baжко вже уявити пpоцеcи пеpедaчi i обpобки iнфоpмaцiï cтоcовно обcягiв cпоживaння, нapaxyвaнь i оплaти комyнaльниx поcлyг без мобiльниx додaткiв. Haпpиклaд, у Kиeвi викоpиcтовyютьcя мобiльнi додaтки тaкиx cyб'eктiв, як: ГK "Шфтогаз Укpaïни", AТ "Kиïвгaз", ДТEK "Km^^m електpомеpежi", "Kиïвтеплоенеpго", KП "Kомyнcеpвic", Yasno "Kиïвcькi енеpгетичнi потуги",
Kиïвводокaнaл, "Цифpaл cеpвic" тa доcить велико1' кшькост! OCББ [29].
Baжливим ac^Ri^ покpaщення взaeмовiдноcин мiж cпоживaчaми i пiдпpиeмcтвaми, що нaдaють комyнaльнi потуги, e нaлaгодження комyнiкaцiй зa допомогою не тшьки мобiльниx додaткiв, a й cоцiaльниx меpеж. Bикоpиcтaння cоцiaльниx меpеж для пpоведення опитyвaння, з'яcyвaння оcновниx побaжaнь cпоживaчiв дозволяe не тшьки ^евен-ттно впливaти нa виникнення конфлiктниx cитyaцiй, a й побyдyвaти конcтpyктивнi тa взaeмовигiднi вiдноcини, що дозволить тдвищити якють нaдaння постуг, cвоeчacнicть ïx оплaти.
Виcновки
Узaгaльнення теxнологiй Iндycтpiï 4.0. для зaбезпечення енеpгоощaдноcтi комyнaльного cектоpy нaдae можливють визнaчити й cиcтемaтизyвaти оcновнi ^^pm^ra
пpомиcлового pозвиткy. Aвтоpaми визнaчено, що в yмовax поcилення pоciйcькоï aгpеciï питaння енеpгоощaдноcтi у комyнaльномy ^Rropi Укpaïни мaють пеpшочеpгове знaчення. введено опиc пpовiдниx теxнологiй Iндycтpiï 4.0, що вже викоpиcтовyютьcя тa можуть бути викоpиcтaнi ключовими економiчними aгентaми у комyнaльномy cектоpi кpaïни. У crani зaпpопоновaнi pекомендaцiï щодо оцшки ефективноcтi енеpгоощaдниx пеpедовиx теxнологiй ^дуе^х' 4.0, що вpaxовyють економiчний, теxнологiчний, екологiчний i cоцiaльний ефекти ^и енеpгозaбезпеченнi комyнaльного cектоpy економiки ^ai™. Aвтоpaми зaпpопоновaно pозглядaти cyкyпнicть фaктоpiв, якi
впливaють нa комплекcнy оцшку ефективноcтi енеpгоощaдниx теxнологiй, з викоpиcтaнням пpинципiв
бaгaтокpитеpiaльнiй оптимiзaцiï, a caме, пpинципy Пapето-оптимaльного
(ефективного) piшення. У crani зaзнaчaeтьcя, що з низки енеpгоощaдниx iнновaцiйниx теxнологiй обиpaти вapто нaйкpaщiй cеpед нaйефективнiшиx. Aвтоpaми тaкож нaголошено, що додaтковий ефект вщ зaлyчення теxнологiй Iндycтpiï 4.0. пpоявляeтьcя у можливоcтi покpaщyвaти комyнiкaцiï мiж yчacникaми взaeмодiï комyнaльного cектоpy зa paxyнок впpовaдження мобiльниx додaткiв !a викоpиcтaння cоцiaльниx меpеж для
ÍH^opMyBaHHa KmernÍB, cno^HBaniB
KOMyHanbHHx nocnyr Ta OTpHMaHHa mBHgKoro 3BopoTHboro 3B'a3Ky Big hhx. npoBegeHHK aHanÍ3 pe3ynbTaTÍB peani3a^ï gep^aBHoï ^.rnoBoï eKOHOMinHOÏ nporpaMH
eHeproe^eKTHBHOCTi Ta po3BHTKy c^epn BHpoÔHH^raa eHepr0H0ciÏB b YKpaiHi y 2017-2020pp. yKa3ye Ha noganbmy go^nbHicTb BnpoBag^eHHa 3axogiB eHeproo^agnHBOcri nepe3 OCEE/^EK.
noganbmi gocnig^eHHa цieï poôoTH 6ygyTb npHCBanem 3aHHaTOCTi b iHgycTpiï 4.0
BignoBigHO go Ha^OHanbHoro npiopHTeTy, ^o Mae BpaxoByBaTH nepcneKTHBHi BHgH gianbHOcri Ta ceKTopn Ha^OHanbHoï eKOHOMiKH, aK BiHCbKOBO-npOMHCnOBHH KOMnneKC,
arponpoMHcnoBHH KOMnneKC, arpo6i3Hec Ta arpapHi 6ioTexHonoriï, iHHOBa^HHi
BHpo6HH^raa 3 BHeoKoro nacTKoro gogaHoï BapTOCTi, iH^pacTpyKTypy Ta ^htoobo-KOMyHanbHe rocnogapcTBO, MamHHo6ygyBaHHa h TpaHcnopT, a TaKo^ IT-ceKTop.
HLUSHCHENKO YA.I.1*, CHERNENKO N. O.2, KOROHODOVA O.O.3, MOISEIENKO TIE.4
1* PhD in Economics, Associate Professor, Associate Professor of Department of International Economics, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, ORCID ID: 0000-0002-7424-7829, e-mail: slavina.ivc@gmail.com
2* PhD in Economics, Associate Professor, Associate Professor of Department of International Economics, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, ORCID ID: 0000-0003-1454-0369, e-mail: chernenkonatasha0@gmail.com
3* PhD in Economics, Associate Professor, Associate Professor of Department of International Economics, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, ORCID ID: 0000-0003-2338-365X, e-mail: korogodova.olena@gmail.com
4* PhD in Economics, Associate Professor, Associate Professor of Department of International Economics, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, ORCID ID: 0000-0002-2074-8062, e-mail: t.e.moiseenko@gmail.com
INDUSTRY 4.0 TECHNOLOGIES TO ENSURE ENERGY SAVING IN THE UTILITY SECTOR
The study's significance is determined by the need to implement Industry 4.0 technologies in all sectors of the economy. The goal of this article is to define and systematize the directions for implementing Industry 4.0 tools in the utility sector, as well as develop methodological and theoretical recommendations for assessing the effectiveness of energy-saving technologies. The research methodology consists of factors impacting the comprehensive assessment of the effective energy-saving technologies while applying multi-criteria optimization principles, particularly the Pareto-optimal (efficient) solution. The methods of dialectics, analysis and synthesis, generalization, comparison and systematization were used in the research process. Results: emphasized the need of handling energy saving matters in the Ukrainian utility sector in context of escalating aggression from russia; described the major Industry 4.0 technologies that the utility sector's most important economic players are already using or can use. The results of the implementation and operation the state target economic program of energy efficiency as well as development of the Ukrainian energy production sector in 2017-2020 were analyzed. A list of indicators that are markers of effective implementation of energy-saving technologies in the utility sector is provided. The scientific novelty and theoretical significance of the obtained results: the research was conducted using a complete approach to the assessment of innovative energy-saving technologies due to the use of Industry 4.0 tools. This comprehensive approach included consideration of efficiency (environmental, technological, economic, and social). The suggested approach entails evaluating the effects of various factors on the overall effectiveness of the innovative energy-saving program, including the review of potential project risks and the examination of internal connections between these factors. The article's practical value concentrates in the formulation and demonstration of scientific and practical provisions concerning the complete assessment of the efficacy a new technologies implementation. Taking into account the complexity of the situation caused by the russian federation's military aggression and the high level of capital intensity of energy production and transmission processes, the proposed applied methodology allows to determine the directions and develop specific management solutions to increase energy efficiency and energy saving of the Ukrainian utility sector.
Keywords: utility sector; Industry 4.0; energy saving; Condominiums; Housing Cooperatives; housing and utility sector of the economy; digitization; energy efficiency
Keywords: development management, railway transport, efficiency, innovation, investment activity
DOI: https://doi.org/10.15802/rtem2022/271045 © OY^EHKO A.I., HEPHEHKO H.O., KOPOTO^OBA O.O., MOICECHKO T.e., 2022
117
REFERENCES
1. Skrypnyk D.M. (2021). Organizational and economic mechanism of forming an energy efficient model of national economy development. Thesis for the degree of Doctor of Philosophy in specialty 073 - Management. Sumy National Agrarian University, Sumy. 203p., available at: https://science.snau.edu.ua/wp-content/uploads/2021/12/Diss_SkrypnykD.pdf [in Ukrainian].
2. Krutsyak M. O. (2018). Forecasting demand on the domestic electricity market on the basis of the results of social and economic indicators dynamics analysis. Ekonomichnyy analiz. Vol. 28. No. 3. p. 37-46, available at: https://www.econa.org.ua/index.php/econa/article/download/1557/6565656649 [in Ukrainian].
3. Honcharuk I. (2020). Modeling and forecasting the level of energy independence of the agro-industrial complex of Ukraine on the basis of sustainable development. Efektyvna ekonomika. Vol. 10, available at: http://www.economy.nayka.com.ua/?op=1&z=8254 [in Ukrainian].
4. Radko, I. P., Nalyvaiko, V. A., Okushko, O. V., Antipov, Ye. O. (2021). Implementation of an energy-saving system of heat supply and thermomodernization of educational and production buildings as a way of increasing energy efficiency and energy saving. The modern movement of science: theses of the reports of the XIII International scientific and practical internet conference. (p. 254). October 18-19, 2021. Ukraine, FOP Marenichenko VV-Dnipro. [in Ukrainian].
5. Vozniak O. T., Zhelykh V. M., Yurkevych Yu. S. (2011). Technical and economic aspects of energy saving during the reconstruction of heating systems. Energy efficiency in construction and architecture. No. 1. p. 151-157. [in Ukrainian].
6. Chernenko N. O., Hlushchenko Ya. I., Korohodova O.O., Moiseienko T. Ye. (2022). Temporal-retrospective analysis of the development of the utility sector and the use of energy in it. Academy review, no. 2 (57), p. 233-248. [in Ukrainian].
7. Korohodova O. O., Chernenko N. O., Hlushchenko Ya. I., Moiseienko T. Ye. (2022). Retrospective savings in the utility sector of individual countries. Ekonomichnyi visnyk NTUU «Kyivskyi politekhnichnyi instytut». No. 23, p. 4556, available at: doi.org/10.20535/2307-5651.23.2022.264628 [in Ukrainian].
8. Korohodova O. O., Moiseienko T. Ye., Hlushchenko Ya. I., Chernenko N. O. (2022). The impact of megatrends on the share of energy in the utility sector of individual countries. Ekonomichnyi visnyk NTUU «Kyivskyi politekhnichnyi instytut», no. 22, available at: doi.org/10.20535/2307-5651.22.2022.259796 [in Ukrainian].
9. Korohodova O. O., Moiseienko T. Ye., Hlushchenko Ya. I., Chernenko N. O. (2022). Analysis of the attractiveness of renewable energy in certain countries. Time description of economic reforms, no 3(47). p. 74-82, available at: https://doi.org/10.32620/cher.2022.3.10 [in Ukrainian].
10. Zhyltsov A.V., Lut M.T., Nalyvaiko V.A., Radko I.P., Mishchenko A.V., Antypov Ye.O., Okushko O.V. (2021).
Automated modular heat points for heat supply systems of university buildings: monograph. K.: «Vydavnychyi tsentr NUBIP Ukrainy», 365 p. [in Ukrainian].
11. Technology & IIOT. Industry week, available at: https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/article/21959512/the-dawn-of-the-smart-factory
12. Digitale Transformation: Mit gutem Beispiel voran. News Siemens, available at: https://new.siemens.com/de/de/unternehmen/stories/industrie/elektronik-digitalenterprise-zukunftstechnologien.html
13. Fedak M. (2020). Final conference of the aCampus project - report. APPAU, available at: https://appau.org.ua/tk-185/zaklyuchna-konferentsiya-proektu-acampus-zvit/ [in Ukrainian].
14. The paradox of the Fourth Industrial Revolution: executive summary (2018). Deloitte. 10 October, available at: https://www2.deloitte.com/us/en/insights/focus/industry-4-0/challenges-on-path-to-digital-transformation/summary. html
15. Nesterenko M. (2021). Industry 4.0, the Internet of Things and energy management: how it works. UBR. 1 December, available at: https://ubr.ua/ukraine-and-world/technology/industriji-40-internet-rechej-ta-enerhetichnij-menedzhment-jak-tse-pratsjuje-4010012 [in Ukrainian].
16. Digitalization in energy - opportunities and technologies (2019). Avenston. 28 October, available at: https://avenston.com/articles/digitalization-in-the-energy-sector/ [in Ukrainian].
17. Disruptive technologies in economy and business (EU experience and practice of the Ukraine in the light of the Industries 3.0, 4.0 and 5.0) (2020): study guide. Edited by L. H. Melnyk and B. L. Kovalov. Sumy : Sumskyi derzhavnyi universytet, 180 p. [in Ukrainian].
18. Nanotechnology. Research Institute of Ecology and Alternative Energy of the University "UKRAINE", available at: https://ieae.uu.edu.ua/nanotehnologiyi/ [in Ukrainian].
19. Artificial intelligence, blockchain, big data. What IT innovations does the energy industry need? (2020). Energy club. 26 February, available at: https://iclub.energy/energyconsortium/innovation/tpost/l6brdvk4en-shtuchnii-ntelekt-blokchein-big-data-yak [in Ukrainian].
20. 10 ways to apply artificial intelligence and machine learning in energy companies (2018). SAP. 11 October, available at: https://news.sap.com/ukraine/2018/10/how-to-use-ai-ml/ [in Ukrainian].
DOI: https://doi.org/10.15802/rtem2022/271045 © Oy^EHKO fl.I., HEPHEHKO H.O., KOPOTO^OBA O.O., MOICEGHKO T.e., 2022
118
21.Novak I., Pokotylenko R. (2019). Employment in Industry 4.0: defining national priorities. ZN.ua 25 January, available at: https://zn.ua/ukr/macrolevel/zaynyatist-v-industriyi-4-0-viznachayemo-nacionalni-prioriteti-300710_.html [in Ukrainian].
22. MHP: artificial intelligence improves the work of energy workers (2020). Ekonomichna pravda. 3 August, available at: https://www.epravda.com.ua/news/2020/08/3/663660/ [in Ukrainian].
23. Digital transformation of energy and housing and communal services: myth or reality (2018). SAP. 16 May, available at: https://news.sap.com/ukraine/2018/05/utilities-digital-transformation/ [in Ukrainian].
24. Sukhodolya O. M. (2022). Artificial intelligence in energy: analyst. report (2022). K. : NISD, 49 p., available at: https://doi.org/10.53679/NISS-analytrep.2022.09 [in Ukrainian].
25. Energy Technology Perspectives: Scenarios and Strategies to 2050 (2008). OECO. IEA, Paris, 644 p.
26. Richard E. Smalley (2005). Science. Vol. 310, p. 1916.
27. Kushnirenko O., Gakhovich N. (2020). The impact of Industry 4.0 technologies on structural transformation in the economy. Economic Herald. Series: Finance, Accounting, Taxation, no. 4. p. 63-73, available at: doi: 10.33244/2617-5932.4.2020.63-73 [in Ukrainian].
28. Comprehensive performance research and economic efficiency of state target economic program of energy efficiency and development spheres of production of energy carriers from renewable resources sources of energy and alternative types of fuel for 2010-2020 according to the results of the survey of participants programs in 20162017. Derzhenerhoefektyvnist ta HO «Ukrainskyi tsentr sotsialnykh reform», 2020, 34 p., available at: https://saee.gov.ua/sites/default/files/Ocinka.pdf [in Ukrainian].
29. Payment of utility services. Portmone.com, available at: https://www.portmone.com.ua/catalog/communal/kyiv?gclid=CjwKCAiA-dCcBhBQEiwAeWidtRKRLDA_TOUwway-35TbNZAJcUOGJb-ZMZ9Sn-KuqzBLh5KtFr9iNBoCbX0QAvD_BwE [in Ukrainian].
CTaTTa Haginm^a go pegaKuiï: 17.12.2022 Received: 2022.12.17
DOI: https://doi.org/10.15802/rtem2022/271045 © OY^EHKO A.I., HEPHEHKO H.O., KOPOTO^OBA O.O., MOICEGHKO T.e., 2022
119
