ОПТИМАЛЬНЕ ПРОГНОЗУВАННЯ ТА КЕРУВАННЯ МАЙНІНГОМ ЯК ГНУЧКОЮ СИСТЕМОЮ ДЛЯ БАЛАНСУВАННЯ ЕНЕРГОСИСТЕМИ НА ОСНОВІ МЕТОДУ FCR
Ключові слова:
майнінг криптовалют, балансування електроенергетичних систем, відновлювальна енергетика, сонячна електростанція, зелений тариф, активний споживачАнотація
Розглянуто концепцію використання майнінгових ферм криптовалют як гнучкого навантаження для балансування сучасних енергосистем за допомогою механізму Frequency Containment Reserve (FCR). Поєднання прогнозування виробітку енергії сонячної генерації та алгоритмів оптимального керування навантаженням дозволяє інтегрувати процес майнінгу у частотне регулювання, зменшуючи ризики від коливань цін на електроенергію та криптовалюту. Запропоновано модель динамічного розподілу потужностей між продажем енергії на ринку, використанням її для майнінгу та можливим скидом залежно від відхилень частоти в мережі, прогнозованого виробітку та ринкових умов.
Обґрунтовано економічну доцільність такого підходу: у години знижених або від’ємних цін на електроенергію продаж за «зеленим тарифом» часто є збитковим, тоді як спрямування надлишків у майнінг забезпечує стабільніший дохід. Водночас рентабельність самого майнінгу залежить від ринкових факторів, через що застосування інтелектуальної системи управління є актуальним. Модель передбачає як добове планування (day-ahead), так і корекцію в реальному часі, що дає змогу мінімізувати скид енергії, стабілізувати грошовий потік і підвищити ефективність використання відновлюваних джерел.
Наукова новизна полягає у поєднанні прогнозування ВДЕ, оптимізації розподілу потужностей і методів підтримки FCR. Такий підхід формує нову бізнес-модель, де майнінгові ферми виступають активними учасниками енергетичних ринків, забезпечуючи економічну віддачу та підвищуючи стійкість енергосистеми. У роботі також підкреслюється значення регуляторних аспектів і необхідність врахування технічних обмежень, що визначає умови практичної реалізації схеми. Подальші дослідження мають зосередитися на апробації моделі з використанням реальних даних, уточненні параметрів керування та можливому поєднанні з системами накопичення енергії.
Посилання
L. Kozlovska, and B. Jardemalie, “Bitcoin Mining for EU Electricity Grids: An Energy Supply Management Tool,” Open Dialogue Foundation, Brussels, Belgium, May 2024. [Online]. Available: https://en.odfoundation.eu/content/uploads/2024/05/20.05.2024_odf_bitcoin_mining_eu_elect_grids_eng-1.pdf. Accessed: Jul. 01, 2025.
Frequency Containment Reserve: Key to Grid Stability. [Electronic resource]. Available: https://www.gridx.ai/knowledge/frequency-containment-reserve . Accessed: Jul. 01, 2025.
N. Carter, S. Connell, B. Jones, D. Porter, and M. Rudd, Leveraging Bitcoin Miners as Flexible Load Resources for Power System Stability and Efficiency. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4634256 . Accessed: Jul. 01, 2025.
О. В. Бондарчук, «Використання надлишків згенерованої сонячної енергії для майнінгу криптовалют,» у Матеріали LIV Науково-технічної конференції факультету інтелектуальних інформаційних технологій та автоматизації 2025. Вінниця, Україна: ВНТУ, Бер. 2025. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/all-fksa/all-fksa-2025/paper/view/23217/19212 . Дата звернення: 01.07.2025.
Б. І. Мокін, О. В. Мазурук, Н. В. Собчук, і Д. О. Шалагай, «Авторегресійні моделі відновлення та розвитку зруйнованої війною електроенергетики України,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 5, с. 6-15, Жовт. 2024. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-176-5-6-15 .
Б. І. Мокін, О. Б. Мокін, Д. О. Шалагай, і О. В. Мазурук, «Авторегресійні моделі процесу повоєнного відновлення та післявоєнного розвитку ВДЕ України,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 1, с. 58-65, Лют. 2025. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-178-1-58-65 .
J. Mellerud, Energy arbitrage: analyzing bitcoin mining’s historical revenue per kWh. [Online]. Available: https://hashrateindex.com/blog/energy-arbitrage-analyzing-bitcoin-minings-historical-revenue-per-kwh . Accessed: Jul. 01, 2025.
D. Gray, “The Economics of Bitcoin Halving: A Miners’ Perspective,” Fidelity Digital Assets, Boston, USA, Mar. 2024. [Online]. Available: https://www.fidelitydigitalassets.com/research-and-insights/economics-bitcoin-halvinga-miners-perspective . Accessed: Jul. 01, 2025.
K. Zucchi, Is Bitcoin Mining Still Profitable? [Online]. Available: https://www.investopedia.com/articles/forex/051115/bitcoin-mining-still-profitable.asp . Accessed: Jul. 01, 2025.
N. Astam, “Chart of the day: Small bitcoin miners went negative for the first time.” [Online]. Available: https://ihodl.com/infographics/2018-10-10/chart-day-small-bitcoin-miners-went-negative-first-time . Accessed: Jul. 01, 2025.
S. Mundy, The lessons of Europe’s upside-down power market: Negative electricity prices highlight need for policy reform. [Online]. Available: https://www.ft.com/content/01d90c80-a819-4c10-99d1-34a7b64bd0c5 . Accessed: Aug. 14, 2025
N. Buli and F. Crellin, Europe’s solar power surge hits prices, exposing storage needs. [Online]. Available: https://www.reuters.com/business/energy/europes-solar-power-surge-hits-prices-exposing-storage-needs-2024-06-21. Accessed: Jul. 01, 2025.
Aleasoft Energy Forecasting, Record solar photovoltaic in Portugal in the second week of May. [Online]. Available: https://aleasoft.com/record-solar-photovoltaic-portugal-second-week-may/ . Accessed: Jul. 01, 2025.
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).