ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ В УКРАЇНІ СИСТЕМ АКУМУЛЮВАННЯ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ НА ОСНОВІ ФАЗОЗМІННИХ МАТЕРІАЛІВ

Анотація

Всебічно проаналізовано доцільність впровадження систем акумулювання теплової енергії на основі фазозмінних матеріалів (ФЗМ) в умовах післявоєнного відновлення енергетичного сектору України. Визначено, що внаслідок масштабних руйнувань централізованої інфраструктури електропостачання виникла об’єктивна потреба у розвитку децентралізованих джерел енергії, зокрема когенераційних установок та відновлюваних джерел енергії (ВДЕ). Для забезпечення ефективного функціонування таких систем критично важливим є впровадження гнучких технологій балансування енергоспоживання та генерації. Окрему увагу приділено зростанню глобального попиту на енергію та відповідному збільшенню обсягів викидів CO₂, які у 2023 році сягнули 37 Гт. Хоча внесок України у глобальні викиди залишається порівняно невеликим, модернізація її енергетичної системи вимагає переходу до сталих і безпечних рішень. Проведено огляд основних методів накопичення теплоти — за рахунок теплоємності, прихованої теплоти фазового переходу та термохімічних реакцій. Акцентовано на перевагах ФЗМ, які забезпечують високу щільність накопичення енергії. Детально розглянуто теплофізичні властивості кристалогідратів, зокрема тригідрату ацетату натрію, з огляду на їхню відповідність умовам побутового теплопостачання. Проаналізовано обмеження їх практичного застосування, зокрема переохолодження, розшарування та циклічну нестабільність. Наведено приклади комерційних реалізацій ФЗМ у Німеччині, Японії, Польщі та Україні. Обґрунтовано, що ФЗМ є ключовим компонентом сталої, енергоефективної та екологічно безпечної децентралізованої енергетики України.