Научный архив: статьи

Актуальность исследования связана с высокой потребностью в достижении энергосбережения и повышении энергоэффективности. Ведущее место в удовлетворении этой потребности занимает энергосервисный контракт, который является одной из форм неклассического государственно-частного партнерства (далее – ГЧП), активно используемой в нашей стране наряду с концессионным соглашением и соглашением о ГЧП. Также энергосервисный контракт играет ключевую роль в снижении энергетических расходов и достижении энергоэкономии бюджетной и коммерческой сферы зарубежных стран. В силу этого требуется рассмотрение зарубежной и российской практики применения энергосервисного контракта с выделением общих и отличительных характеристик и определением перспективных направлений ее развития в нашей стране. Основными результатами данного исследования выступают выявление и раскрытие особенностей использования энергосервисного контракта в США, европейских странах и России с разграничением общего и различий в функционировании мирового и российского рынков энергосервиса; представление ключевых тенденций и направлений дальнейшего развития отечественной практики применения энергосервисного контракта. Теоретическая значимость исследования заключается в развитии научных основ применения энергосервисного контракта, а практическая значимость – в определении путей развития отечественного энергосервиса и разработке рекомендаций по его совершенствованию.

В статье представлены результаты применения современных методов отопления в зданиях сельскохозяйственного назначения. Показано, что для увеличения эффективности работы систем отопления целесообразно применять теплоаккумуляционный метод обогрева с отопительными приборами инфракрасного действия. Исследования проводились в здании, которое занимается переработкой сельскохозяйственной продукции и состоит из трех помещений: цех переработки, склад и комната для персонала. Для этого использовался измерительный стенд, созданный на основе прибора фирмы “ОВЕН” ТРМ-138. Результаты измерений конвертировались в графический вид с помощью программного обеспечения “OWEN PROCES SMANAGER (OPM)”. При проведении исследований измерялась температура воздушной среды и температура радиационного излучения для того, чтобы определить параметры теплоощущений человека, находящегося в данном помещении. Во время экспериментов контролировались параметры ограждающих конструкций и теплоёмких предметов, находящихся в помещении. Натурные исследования показали, что при использовании данного метода улучшаются параметры микроклимата на 30–45% и снижаются энергетические затраты более, чем на 40%. Внедрение новых технических решений, которые создаются на основе последних научных достижений российских ученых, помогут не только снизить энергетические затраты при содержании и обслуживании помещений сельскохозяйственного назначения, но и обеспечат благоприятные условия труда. Применение инновационных методов отопления, методик расчёта таких систем при проектировании инженерных коммуникаций в зданиях сельскохозяйственного назначения требует подготовки специалистов способных применять на практики современные технологии и технические средства.

Цель. Целью исследования является влияние транспортного налога на улучшение экологической обстановки и сохранение дорожной инфраструктуры в мегаполисе.
Процедура и методы. Проведена оценка количества транспортных средств, учтённых в базе данных Федеральной налоговой службы Российской Федерации по налогоплательщикам за налоговые периоды 2016–2022 гг., и показана возрастная структура основных автотранспортных средств.
Результаты. Обоснован ряд экологических преимуществ при использовании транспортного налога, а также доказано, что с помощью транспортного налога можно финансировать и развивать дорожную инфраструктуру в мегаполисе.
Теоретическая и/или практическая значимость заключается в том, что транспортный налог играет важную роль в формировании доходов государственного бюджета, которые затем направляются на поддержку и развитие транспортной инфраструктуры, регулирование воздействия на окружающую среду и обеспечение безопасности на дорогах. Однако, помимо благоприятных факторов, транспорт оказывает также значительное влияние на окружающую среду и требует существенных финансовых вложений для обслуживания и развития транспортной инфраструктуры.

я. Задача повышения эффективности отечественной электроэнергетики является важной для обеспечения устойчивого развития страны. На сегодняшний день наиболее эффективная технология производства электроэнергии в больших объемах основана на применении бинарного парогазового цикла. При этом потенциал к повышению КПД парогазовых энергоблоков остается достаточно высоким. В частности, возможным способом увеличения энергоэффективности может стать сокращение расхода на охлаждение деталей горячего тракта газовой турбины путем перехода с воздушного на паровой теплоноситель. Использование воздуха в качестве хладагента получило широкое применение ввиду возможности его забора из ступеней компрессора, однако теплофизические свойства воздушной среды предопределяют сравнительно большой расход на систему охлаждения и, как следствие, пониженный уровень энергоэффективности газотурбинной установки. Альтернативным решением может стать применение в качестве хладагента водяного пара, забираемого из паровой турбины или котла-утилизатора. Подобный переход приведет к сокращению расхода на охлаждение за счет обеспечения необходимого уровня теплоотдачи при меньших скоростях охлаждающего потока. Цель работы заключается в разработке и исследовании парогазовых энергоустановок с паровым охлаждением газовых турбин и дополнительным циклом на низкокипящем теплоносителе для утилизации низкопотенциальной теплоты уходящих газов. В настоящей работе описана методика пересчета воздушного хладагента на паровой и приведены оценки влияния подобной замены на суммарный расход охлаждающей среды для газотурбинной установки ГТЭ-160. Также на основе математического моделирования установлено, что в тринарном цикле замена воздушной системы охлаждения на паровую приведет к росту КПД нетто в среднем на 1,23% в случае отбора пара из отсека паровой турбины и на 0,53% при генерации пара в отдельном парогенераторе низкого давления.

Масштаб программы «Реновация жилищного фонда», реализуемой в России и включающей в настоящее время не только российскую столицу, но уже и другие крупнейшие города, явился причиной поиска успешных практик подобных программ за рубежом. Реновация жилой среды в североевропейских городах показывает такие примеры и новые подходы в этой деятельности. В настоящей статье рассмотрены программы реновации жилья в городах Северной Европы, выявлены тенденции в модернизации жилых районов, основными из которых стали: повышение энергоэффективности застройки и повышение экологических качеств жилой среды; «интеллектуальная реконструкция» существующих жилых районов с целью превращения их в «умные города»; создание социальной устойчивости и сохранение социально-культурных ценностей жителей района.

В статье рассматривается актуальность строительства индивидуальных жилых домов, которые должны быть правильно ориентированы на стороны света. Проанализированы планировочные решения индивидуальных жилых домов города Барнаула и выявлены их недостатки.

В современном мире проблемы энергетической безопасности остаются одними из наиболее актуальных и сложных вызовов, особенно в контексте региона Азии. Бурное экономическое развитие, демографический рост и технологические изменения привели к увеличению потребления энергии в странах Азиатского региона, что создает необходимость в обеспечении стабильности и устойчивости поставок энергоресурсов. Проблемы энергетической безопасности в Азии затрагивают широкий спектр вопросов, связанных с геополитикой, экономикой, экологией и социальными аспектами. Одной из основных проблем является уязвимость энергетической инфраструктуры в регионе, вызванной как естественными катастрофами, так и человеческими конфликтами. Это создает угрозу для надежности поставок энергии и требует разработки механизмов защиты и резервирования энергетических систем. Кроме того, конкуренция за доступ к энергетическим ресурсам и различия в политических интересах между странами региона также являются серьезными факторами, влияющими на энергетическую безопасность в Азии. Еще одной значительной проблемой является необходимость перехода к более устойчивым и экологически чистым источникам энергии, таким как возобновляемые источники, чтобы смягчить воздействие на окружающую среду и снизить зависимость от углеводородов. Развитие новых технологий и внедрение энергоэффективных практик становятся критически важными для обеспечения устойчивого энергетического будущего в Азии. Изложенные проблемы энергетической безопасности в Азии требуют всестороннего анализа и разработки комплексных стратегий для решения вызовов, стоящих перед регионом. В связи с этим, основная часть настоящей статьи посвящена детальному рассмотрению ключевых аспектов энергетической безопасности в Азии, включая геополитические факторы, технологические инновации, роль возобновляемых источников энергии, а также социальные и экологические последствия текущих тенденций в энергетике региона. Для более глубокого понимания и поиска эффективных решений необходимо рассмотреть и проанализировать различные аспекты проблемы, что и будет предметом дальнейшего изложения в данной статье.

Цель исследования: разработка методики выбора энергоэффективных теплоизоляционных материалов с помощью среды визуального программирования Dynamo с целью повышения энергоэффективности ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Методы. Исследование выполнено с помощью теоретических и практических методов. Теоретическое исследование выполнено на основе анализа научных публикаций, а также нормативных требований в сфере энергоэффективности. Практическое исследование выполнено с помощью реализации методики подбора теплоизоляционных материалов в программном комплексе Revit с использованием среды визуального программирования Dynamo.

Результаты. Изучены возможности среды визуального программирования Dynamo, позволяющих автоматизировать моделирование и разработку проектной документации в программном комплексе Revit, автоматизировать процесс армирования конструкций, проектирования инженерных сетей и систем, создавать автоматизированные системы контроля качества BIM-моделей и др. Особое внимание в работе уделено возможностям Dynamo для автоматизации выполнения теплотехнического расчета и подбора энергоэффективных теплоизоляционных материалов. Создана библиотека теплоизоляционных материалов, которую можно дополнять и копировать из одного проекта в другой стандартным функционалом Revit. Создано два скрипта Dynamo. Результат работы первого - полная автоматизация теплотехнического расчета в Revit, итог работы второго - подбор теплоизоляционного материала с учетом требований по тепловой защите зданий. Разработана методика выбора энергоэффективных теплоизоляционных материалов с помощью среды визуального программирования Dynamo. Достоверность расчетов, полученных на основе разработанных скриптов, подтверждена результатами ручного расчета.

Заключение. Применение современных BIM-технологий при выборе энергоэффективных теплоизоляционных материалов позволяет оптимизировать процесс расчетов, а также дает возможность найти наиболее экономичные решения для сокращения расходов и повышает скорость проектирования.

В статье рассматривается подход стран Северной Африки к развитию возобновляемых источников энергии (ВИЭ), являющихся составной частью продвигаемой Западом повестки так называемой «зеленой энергетики». Показано, что существует ряд факторов, усиливающих необходимость развития ВИЭ в регионе, в том числе неустойчивое макроэкономическое положение, рост населения и урбанизация, климатические изменения, политика Евросоюза, направленная на географическую диверсификацию поставщиков энергии и переориентация западных стран на альтернативные источники энергии. Вместе с тем энергопереход несет в себе значительные риски, как для функционирования энергосистем, так и для экономики. Развитие «зеленой энергетики» требует крупных, зачастую недоступных африканским странам инвестиций, получения ими дорогостоящих технологий; при этом включение ВИЭ в энергосистемы делает последние менее стабильными из-за зависимости от погодных изменений. Кроме того, страны Северной Африки обладают собственными углеводородными ресурсами, отказ от использования которых просто нелогичен. По себестоимости «зеленая энергетика» дороже традиционной. В этой связи безусловное следование в фарватере западной энергетической политики и климатической повестки не может считаться оптимальным сценарием для стран региона. Исследование показало, что страны Северной Африки, объявив об излишне амбициозных целях по развитию ВИЭ, столкнулись с неспособностью выполнения планов. В этой связи задача развития «зеленой энергетики» не должна быть более значимой, чем задача поддержания функционирования энергетической отрасли в целом, и ВИЭ должны не замещать, а только дополнять традиционную энергетику.

В настоящее время использование основных средств промышленными предприятиями стало важным фактором для обеспечения их конкурентоспособности. Однако, имеются существенные сложности в эффективном использовании этих средств, которые оказывают негативное влияние на производственные процессы и результаты деятельности предприятий. Поэтому статья призвана проанализировать основные проблемы эффективного использования основных средств промышленными предприятиями в контексте цифровой экономики, а также предложить возможные пути их решения. Анализ проблем эффективного использования основных средств промышленных предприятий в контексте цифровой экономики является весьма актуальной научной темой по следующим причинам. Во-первых, переход к цифровой экономике предъявляет новые требования к основным средствам промышленных предприятий. Активное внедрение цифровых технологий, роботизация и автоматизация производственных процессов вызывают необходимость в обновлении и модернизации основных производственных фондов. От эффективности использования основных средств зависит конкурентоспособность, финансовые результаты и перспективы развития промышленных предприятий в условиях цифровой экономики. Во-вторых, многие промышленные предприятия в России характеризуются высоким уровнем износа и устаревания основных производственных фондов. Это негативно сказывается на качестве и объемах выпускаемой продукции, производительности труда, энергоэффективности и экологичности производства. Поэтому особую актуальность приобретает поиск путей обновления и эффективного использования основных средств предприятий. Процессы цифровизации экономики создают как новые возможности, так и вызовы для промышленных предприятий. Для эффективного функционирования в условиях цифровой экономики требуется адаптация бизнес-моделей, бизнес-процессов, организационных структур и корпоративной культуры предприятий. Это, в свою очередь, предъявляет дополнительные требования к основным производственным фондам, что создает научный интерес для проведения исследований в этой области.

Рассмотрены проблемы энергетической эффективности гальванического участка промышленного предприятия с мелкосерийным характером производства. Проведен анализ потребляемых гальваническим участком энергоресурсов. Определены коэффициенты загрузки гальванических ванн в целом по участку и для каждой операции нанесения металлопокрытий в отдельности. Выявлена связанная с неравномерностью загрузки оборудования причина низкой энергоэффективности теплоснабжения участка, обусловленная невозможностью регулирования потребления тепловой энергии при централизованном пароснабжении. Составлен энергетический баланс теплообеспечения технологического процесса гальванического нанесений металлопокрытий для двух режимов работы технологического оборудования: вывода на режим и поддержании режима. Определены необходимые энергозатраты для нагрева гальванических ванн до номинальных температур, регламентируемых технологией процесса нанесения металлопокрытий, и энергозатраты, необходимые для стабилизации температурного режима процесса электролиза с учетом номенклатуры обрабатываемых деталей, продолжительности рабочего цикла, требуемой толщины и физических характеристик гальванического покрытия. Рассмотрены варианты децентрализованного теплоснабжения гальванических ванн с учетом технологических температур, коэффициентов загрузки и последовательности проведения операций нанесения металлопокрытий. Определен рациональный способ организации неравномерной загрузки гальванических ванн и технологического энергопотребления при децентрализованном теплоснабжении производственного участка. Установлен допустимый уровень снижения КПД промышленных серийных теплоисточников при повышенной неравномерности загрузки технологического оборудования. Предложен способ утилизации невостребованного технологического тепла в системе горячего водоснабжения с целью стабилизации КПД источников теплоснабжения на уровне, близком к номинальному Определен экономический эффект от утилизации невостребованного технологического тепла на нужды горячего водоснабжения и отопления гальванического участка.

В связи с тем, что региональные энергосистемы являются сложными динамическими системами, функционирующими в условиях постоянных изменений внешней среды, возникает необходимость выработки сложных управленческих решений и проведения системного анализа эффективности, что невозможно без совершенствования математических моделей динамики капитальных, трудовых и топливных ресурсов, оказывающих наибольшее влияние на выпуск энергии энергосистемой.

В работе проведен анализ существующих методов математического описания динамики основных ресурсов и их недостатков. Рассмотрены ковариационно-стационарные модели временных рядов в форме разностных уравнений с детерминированным полиномиальным трендом. Приведены результаты математического моделирования динамики капитальных, трудовых и топливных ресурсов на основе статистических данных деятельности энергосистемы Самарской области, публикуемых в ежегодной отчетности региональных министерств и энергетических компаний, и проведен их анализ.
На основе сравнительного анализа математических моделей были выбраны наиболее эффективные модели динамики капитальных, трудовых и топливных ресурсов, обладающие наилучшими прогнозными качествами.

Также в работе описана одноконтурная имитационная модель системы управления энергосистемой на основе формирования инвестиций на обновление капитальных ресурсов, а также система поддержки принятия решений (СППР), позволяющая формировать математически обоснованные управленческие решения.