SCI Библиотека

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.

IV Международная конференция «Системные исследования в энергетике» прошла с 11 по 15 сентября 2023 года в г. Иркутске. Мероприятие было организовано Институтом систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН.

4–7 июня 2024 г. в городе Байкальске Иркутской области состоялась IV Всероссийская конференция с международным участием «Региональная энергетическая политика Прибайкальской территории», организованная Институтом систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения РАН традиционно на базе отдела комплексных и региональных проблем энергетики ИСЭМ СО РАН.

Приведены данные международного агентства IRENA и на-циональных организаций Республики Узбекистан по установленной мощности возобновляемой энергетики в 2022г. и 2023г. Отмечены успехи уз-бекских научных школ возобновляемой энергетики в советский период в гидроэнергетике и солнечной энергетике, в том числе сооружение Большой солнечной печи и исследование по фотоэнергетике. Представлены результаты реализации Указа 2022 г. и Постановления 2023 г. Президента Республики Узбекистан по масштабному развитию возобновляемой энергетики, нормативная база, госструктуры управления. Описаны достижения основ-ных академических и вузовских научных школ по возобновляемой энергетики Узбекистана в XXI веке. Уникальны результаты работы научной школы по солнечной концентрации, созданию современной нормативной базы по фотоэлектрической и тепловой солнечной энергетике. Описаны ра-боты научной школы солнечных теплиц, плодоовощехранилищ и гелиосу-шилок, биоэнергетических установок и тепловых насосов. Представлен об-зор по подготовке кадров в 12 вузах Узбекистана и обучении аспирантов. Отмечено сотрудничество Минобрнауки РФ и Министерства высшего об-разования, науки и инновации РУз.

ЦЕЛЬ. Модернизация ПГУ с увеличением тепловой мощности и сохранением электрической мощности с помощью блочного дожигающего устройства (БДУ) в котле - утилизаторе (КУ). МЕТОДЫ. Были проведены сравнительные исследования характеристик ПГУ – 450 без БДУ и с установленным БДУ.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате проведенных сравнительных исследований основных характеристик ПГУ-450 до и после монтажа БДУ в котлах утилизаторах было показано, что применение БДУ эффективно решает проблему покрытия пиковых тепловых нагрузок в переходных периодах ОЗП (весна – лето; осень – зима); показана возможность длительной работы БДУ в течение всего периода работы блока ПГ; выявлено, что наиболее целесообразно внедрение БДУ на блоках ПГУ, по которым истёк срок обязательств по договорам ДПМ. За счёт увеличения электрической мощности на 6% (в теплофикационном режиме) увеличивается оплата мощности в рынке КОМ; увеличение электрической мощности блока ПГУ при работе в конденсационном режиме на 11% позволяет минимизировать недопоставку мощности на ОРЭМ при температурах наружного воздуха выше +15 градусов; несмотря на увеличение УРУТ ээ на 3% до 190 г/кВт*ч, производимая электрическая энергия остаётся конкурентноспособной на ОРЭМ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Таким образом, в результате исследований было показано, что при включении в работу БДУ тепловая мощность ПГУ- 450 увеличивается до 320 Гкал/час, что позволяет покрыть недостающую тепловую мощность. Исключается работа Т-250 в режиме близком к конденсационному с УРУТ ЭЭ 350 г/кВт*час, а вся тепловая нагрузка покрывается ПГУ-450, но с несколько ухудшенным УРУТ ээ равным 190 г/кВт*час. Такой состав оборудования ТЭЦ обеспечивает максимально возможную экономическую эффективность работы станции на рынке электроэнергии с полным покрытием теплопотребления.

Рассматриваются вопросы научного сопровождения процессов развития конкуренции на российском электроэнергетическом рынке. По результатам исследований и оценки опыта функционирования текущей модели российского электроэнергетического рынка сделаны выводы о необходимости дополнительных исследований вопросов развития конкуренции на рынке с последующей разработкой и реализацией нового комплекса научно обоснованных мер по формированию приемлемых условий конкуренции его субъектов. Свойства рынка во многом расходятся со свойствами рынков с развитой конкуренцией. Пока не удается создать сколько-нибудь приемлемые условия конкуренции, формирующие системные условия для заметного повышения эффективности предпринимательства. Рынок характеризуется наличием серьезных системных проблем, оказывающих значительное негативное влияние на эффективность функционирование его субъектов и требующих решения. В качестве важных причин сохранения проблем современного российского электроэнергетического рынка анализируются направления и области недостаточной научной проработки вопросов рыночного взаимодействия потребителей и производителей электрической энергии. Предложена характеристика комплекса научно-исследовательских, проектных разработок для реализации нового пакета взаимоувязанных научно обоснованных мер по развитию условий конкуренции на электроэнергетическом рынке, направленных на приближение его свойств к свойствам рынков с развитой конкуренцией.

Проведена оценка влияния вторичных энергетических ресурсов на эффективность эксплуатации энергоблока АЭС. Методология исследования основана на принципе предельного энергосбережения. Регенеративный подогрев питательной воды является мощным фактором повышения тепловой экономичности АЭС. В качестве направления по использованию вторичных энергоресурсов второго контура была выбрана регенерация. Рассмотрены задачи по определению предельных характеристик, показывающие эффективность эксплуатации энергоблока, и проведено их сравнение с реальными значениями энергоблока № 3 с реактором ВВЭР-1000 Калининской АЭС. Рассмотрены варианты с различной мощностью работы блока с условной электрической мощностью от 750 до 1070 МВт. Предложены для анализа две целевые функции по оценке эффективности энергосбережения в регенеративных системах регенеративного подогрева воды. Предложенные целевые функции позволят составить технико-экономические рекомендации к повышению эффективности эксплуатации энергетического оборудования и систем и полезно использовать подведенную энергию при производстве электрической и тепловой мощностей.

Представлен анализ систем компенсации давления (СКД) в первом контуре реакторных установок с ВВР, использующихся на отечественных и зарубежных судах. Проведено сравнение систем с точки зрения габаритов, точности поддержания давления, переноса и распределения радиолитических газов, влияния на водно-газовый и химический режим теплоносителя. Разработана методика оценки распределения радиолитических газов в воде первого контура и оборудовании СКД, приведены варианты дегазации теплоносителя для обеспечения безопасной эксплуатации установок. Представлена иллюстрация происходящих процессов, определены приоритеты систем по рассмотренным параметрам, которые могут способствовать обоснованному выбору оптимальных вариантов систем компенсации перспективных реакторных установок для судов и атомных станций малой мощности.

Предметом исследования является авторская информационно-вычислительная система WICS для оценки влияния объектов энергетики на окружающую среду. В статье обоснована необходимость как выполнения этих оценок, так и разработки соответствующей системы. При построении информационно-вычислительной системы использованы методы построения клиент-серверных веб-приложений для оптимизации требований к компьютерам пользователей и организации коллективной работы, а также методы построения мультиагентных систем для оптимизации расчетов. Для реализации БД применен онтологический инжиниринг предметных областей - энергетики и экологии. В статье показана архитектура созданной системы, описаны разработанные информационные подсистемы, основанные на утвержденных нормативных методиках, для выполнения расчетов (оценок). Для интерполяции результатов анализа проб снега на содержание загрязняющих веществ применен эмпирический байесовский кригинг. Приведены результаты апробации разработанной информационно-вычислительной системы на примере данных по Центральной экологической зоне Байкальской природной территории. Предлагаемая система может быть использована как для проведения оценок текущей ситуации с загрязненностью окружающей среды объектами энергетики, так и при планировании мероприятий по снижению их вредного воздействия или вводе новых генерирующих мощностей.

В статье представлены основные результаты выполненного ИНЭИ РАН сценарного прогноза развития энергетики мира и России до 2050 года. Рассмотренные сценарии не нормативные, а дескриптивные - они показывают развитие мировой энергетики при заданных предпосылках. В рамках исследования выполнены прогнозы объемов и структуры энергопотребления стран и регионов мира по видам энергии и секторам конечного потребления, производства электроэнергии, выбросов парниковых газов, объемов добычи энергоресурсов, мировой торговли и цен топлив. На фоне замедления экономического роста (в 1,4-1,8 раз в 2022-2050 гг. в сравнении с 1990-2021 гг.) и замедления роста численности населения (в 2 раза от уровня 2021 г.) во всех рассмотренных сценариях ожидается сокращение темпов роста потребления первичной энергии (в 2,5-3 раза) и электроэнергии (в 1,3-2,5 раза). Наиболее значительные приросты объемов потребления энергоресурсов обеспечат развивающиеся страны Азии, где в прогнозном периоде будут самые высокие темпы роста душевого ВВП. Стремительно трансформируется электроэнергетика, где доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и атомной энергии к концу прогнозного периода увеличится до 57-70%. Постепенно электрифицируются секторы конечного потребления энергии. Начинается эпоха активной межтопливной конкуренции в транспортном секторе. Из ископаемых топлив только газу удастся показывать относительно стабильную долю в мировом энергобалансе с растущими объемами потребления; доли угля и нефти будут сокращаться. Мировые выбросы парниковых газов от сжигания топлив, включая биотопливо, без учета улавливания и захоронения, пройдут пик во всех рассмотренных сценариях в середине прогнозного периода. Во многом к 2050 г. энергоемкость мировой экономики, удельные выбросы энергетики, прогресс в достижении Целей устойчивого развития, включая уровень энергетической бедности, будут определяться способностью государств координировать усилия между собой, а также политикой в области торговых барьеров и технологического трансфера. Расширение использования ВИЭ с нестабильной выработкой в электроэнергетике приведет к росту волатильности цен на газ и уголь и повышению потребности в системах резервирования и накопления электроэнергии. Ключевыми производителями нефти и газа в мире останутся Ближний Восток, Северная Америка и СНГ, суммарно обеспечивая свыше 70% мировой добычи.