МОДЕЛЮВАННЯ ЕКОНОМІЧНОГО РОЗВИТКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ОСТРОВІВ В УМОВАХ ВОЄННОГО СТАНУ

Анотація

Вступ. Енергетична система України в умовах воєнного стану зазнала безпрецедентних викликів, пов’язаних із руйнуванням критичної інфраструктури, порушенням стабільності енергопостачання, зростанням ризиків централізованої генерації та необхідністю швидкого відновлення економічних процесів. Військова агресія спричинила необхідність переосмислення підходів до організації енергетичного забезпечення територій, актуалізувавши питання формування локальних енергетичних систем, здатних забезпечувати автономність, стійкість та безперервність функціонування соціально-економічних об’єктів.

Одним із перспективних напрямів підвищення енергетичної стійкості є розвиток концепції енергетичних островів - локалізованих енергетичних комплексів, які функціонують на основі поєднання розподіленої генерації, відновлюваних джерел енергії, систем накопичення та інтелектуального управління енергетичними потоками. В умовах воєнних ризиків такі системи набувають не лише технічного, а й стратегічного значення, оскільки сприяють забезпеченню енергетичної безпеки територіальних громад, підтримці виробничої діяльності та збереженню економічної активності.

Разом із тим розвиток енергетичних островів потребує комплексного економічного обґрунтування, оскільки їх створення пов’язане зі значними інвестиційними витратами, необхідністю оптимального вибору технологічних рішень, оцінюванням потенційних економічних ефектів та врахуванням факторів невизначеності, характерних для періоду воєнного стану. Традиційні підходи до прогнозування та планування енергетичного розвитку втрачають ефективність через нестабільність ринкового середовища, зміну структури попиту на енергію та високий рівень ризиків.

У цьому контексті особливої актуальності набуває застосування методів економіко-математичного моделювання для визначення оптимальних параметрів розвитку енергетичних островів. Моделювання дозволяє оцінити взаємозв’язок між енергетичними, економічними та безпековими чинниками, сформувати сценарії розвитку та визначити найбільш ефективні механізми забезпечення стійкості локальних енергетичних систем.

Проблематика економічного розвитку енергетичних островів в умовах воєнного стану перебуває на перетині досліджень енергетичної безпеки, регіональної економіки, управління інфраструктурними системами та сталого розвитку. Особливого значення вона набуває для України, де відновлення економіки потребує впровадження децентралізованих моделей енергозабезпечення та формування нової архітектури енергетичної системи.

Метою статті є формалізація процесу моделювання економічного розвитку енергетичних островів в умовах воєнного стану.

Матеріали і методи. Матеріалами дослідження слугували нормативно-правові акти у сфері енергетики України. Інформаційну базу дослідження склали статистичні дані щодо споживання електроенергії, а також праці вітчизняних і зарубіжних авторів, присвячені моделюванню енергетичного розвитку та формалізації моделей соціо-еколого-економічної відповідальності в умовах воєнного стану.

У процесі дослідження використано такі наукові методи: узагальнення - для уточнення теоретичних засад моделювання економічного розвитку енергетичних островів та визначення додаткових факторів ризику, притаманних умовам воєнного стану; аналізу і синтезу - для виявлення взаємозв'язку між показниками енергетичної безпеки, інвестиційної привабливості та соціально-економічного ефекту функціонування енергетичних островів; системного підходу - для розгляду енергетичного острова як цілісної комплементарної системи, що функціонує під впливом інвестиційних, технологічних, безпекових та соціально-економічних чинників; економіко-математичного моделювання - для формалізації цільової функції економічного розвитку енергетичного острова та динамічної моделі прогнозування споживання електроенергії; розрахунково-аналітичного методу - для визначення структури витрат та внутрішньої норми прибутковості на прикладі проєктів у місті Житомир; сценарного моделювання - для оцінки економічної доцільності проєктів за альтернативними траєкторіями розвитку безпекової ситуації; логічного узагальнення результатів - для формулювання висновків та практичних рекомендацій.

Результати. Запропоновано формалізовану модель комплементарного економічного розвитку енергетичного острова у вигляді цільової функції, яка враховує обсяг інвестицій, рівень використання відновлюваних джерел енергії, показник енергетичної безпеки, соціально-економічний ефект, технологічну інфраструктуру та рівень воєнних і техногенних ризиків. Сформовано динамічну модель прогнозування споживання електроенергії з урахуванням коефіцієнтів зниження під час війни та зростання після відновлення.

На прикладі м. Житомир здійснено розрахунки структури капітальних та операційних витрат для проєктів енергетичних островів потужністю 500 кВт та 1 МВт. Обґрунтовано VoLL-орієнтований підхід до оцінки економічної ефективності, що враховує вартість недовідпуску електроенергії. Розраховано показники чистої приведеної вартості та внутрішньої норми прибутковості, які підтверджують високу інвестиційну привабливість таких проєктів і скорочення терміну окупності з кількох років до кількох місяців.

Застосовано метод сценарного моделювання за трьома альтернативними траєкторіями розвитку безпекової ситуації, що довело стійкість позитивного економічного ефекту проєкту незалежно від тривалості воєнного конфлікту. Досліджено архітектуру державного та міжнародного фінансування організованих енергетичних островів, а також виявлено просторові відмінності в реалізації подібних проєктів на прикладі Житомирської та Полтавської областей.

Отримані результати можуть застосовуватися для обґрунтування інвестиційних рішень щодо створення енергетичних островів на рівні підприємств, органів місцевого самоврядування та держави в умовах воєнного стану та післявоєнного відновлення енергетичної системи України.

Перспективи подальших досліджень полягають у розширенні емпіричної бази на інші регіони України для формування уніфікованої просторової методології пріоритизації проєктів у межах модель комплементарного економічного розвитку енергетичних островів.