Українською     Русский

Про інститут

Аспірантура, докторантура

Пошук

Contact Us   SiteMap   Searsh  
Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України у 2010 році Print E-mail

Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України за 2010 рік

 

     Вперше в світі розроблені наукові засади організації систем регулювання частоти і потужності в об’єднаних енергосистемах на базі електротермічних споживачів-регуляторів. З використанням створеного комплексу математичних моделей вперше детально досліджені процеси регулювання в таких системах, встановлені найбільш ефективні його закони, що забезпечують мінімізацію протяжності та аперіодичний характер перехідних процесів в енергосистемі, розроблені залежності для визначення необхідних параметрів законів регулювання. На основі багатоваріантних розрахунків розроблені ефективні структури управління частотою і потужністю об’єднаних енергосистем, що діють з використанням зазначеного принципу регулювання. Показано, що для енергосистеми України застосування запропонованих структур багатократно скорочує обсяги капіталовкладень та витрати часу, необхідні для її приєднання до енергосистем Європейського союзу, у кілька разів подовжує ресурси регулюючих енергоблоків, зменшує обсяги споживання палива та викиди шкідливих речовин (акад. НАН України М.М. Кулик, І.В. Дрьомін).

 

     З використанням модернізованого та розширеного програмно-інформаційного комплексу «Піраміда-V» виконано дослідження перспектив розвитку всієї газотранспортної системи України на період до 2030 р. При дослідженні варіантів реконструкції, зокрема, транзитного газопроводу «Союз» встановлено, що оптимальною є заміна газоперекачувальних агрегатів (ГПА) на сучасні, рівнозначні за потужністю, а обсяг використання ГПА з регульованим електроприводом є обмеженим і суттєво залежить від співвідношення цін на природний газ та електроенергію. Дослідження можливостей реконструкції усіх магістральних газопроводів країни показало, що за умов обмежених інвестицій економічно доцільнішим є першочергове оновлення ГПА газопроводів Уренгой - Помари - Ужгород і Прогрес. Встановлено, що повне оновлення компресорного обладнання ГТС країни із заміною застарілих ГПА на сучасні з ККД 36 - 37 %, використання відцентрових компресорів з сухими ущільнювачами та сучасних систем запуску ГПА дозволить досягти зниження викидів парникових газів на 26 % (близько 9 млн т в еквіваленті СО2) (І.Ч. Лещенко, А.І. Спітковський).

 

     Розроблено комплекс математичних моделей для оптимізації функціонування та прогнозування розвитку теплової енергетики, які базуються на оптимізації за критеріями ринкової конкуренції складу та режимів роботи енергоблоків теплових електростанцій з урахуванням їх динамічної взаємодії з електротермічними споживачами-регуляторами навантажень, екологічних чинників та обмежень на маневрові властивості. Комплекс дозволяє з деталізацією до одиниці теплової генерації вирішувати широке коло задач моделювання системних наслідків впровадження технологічних та ринкових нововведень у секторах генерації електричної і теплової енергії, в тому числі, впроваджень електротермічних систем вирівнювання графіків електричних навантажень. Виконані розрахунки масштабів та наслідків впровадження керованих електротермічних споживачів-регуляторів на основі теплових насосів в енергетичній системі України на період до 2030 року показали, що їх використання дозволяє покращати умови роботи енергоблоків ТЕС за рахунок ущільнення графіків їх навантажень, забезпечити ефективне витіснення природного газу з систем теплопостачання, створити сприятливі умови для розвитку джерел генерації на базі відновлюваних джерел енергії та нових високоефективних базових потужностей ТЕС і АЕС (С.В. Дубовський, В.А. Рейсіг, М.Є. Бабін).

 

     З використанням розроблених комплексних моделей довгострокового розповсюдження природоохоронних технологій в атомній енергетиці України виконані дослідження з оцінки витрат на зняття з експлуатації енергоблоків атомних електростанцій (демонтаж, зберігання, переробка та захоронення радіоактивних відходів і відпрацьованого ядерного палива). Визначені мінімально необхідні рівні тарифів для нових та існуючих енергоблоків АЕС з урахуванням цих витрат, які забезпечують можливість формування достатнього фонду фінансових ресурсів для проведення робіт зі зняття з експлуатації енергоблоків АЕС після закінчення нормативного та подовженого на 10 – 15 років терміну їх роботи. Отримані результати свідчать про необхідність підвищення тарифів на електроенергію, вироблену АЕС, приблизно у 2 рази, що дозволить сформувати відповідний фонд. В іншому разі, з урахуванням виведення з роботи в період 2020 – 2030 років енергоблоків АЕС потужністю 4,88 – 10,88 ГВт, виникне ситуація необхідності фінансування цих заходів за рахунок значних бюджетних коштів, або за рахунок багатократного збільшення тарифів на електроенергію АЕС, що залишились у роботі. В обох випадках це призведе до зростання соціальної напруги та загострення економічних проблем. Встановлено, що навіть з урахуванням планів подовження роботи атомних енергоблоків у період до 2025 – 2030 рр., обсяг коштів, необхідних для їх зняття з експлуатації, становить 75 – 100 млрд грн, а в період до 2030 – 2035 рр. він зросте ще на 90 – 120 млрд грн (Б.А. Костюковський, С.В. Шульженко, Н.П. Іваненко).

 

     Розроблено модель оптимізації устаткування вуглевидобувних комплексів. Критерієм оптимальності обрано продуктивність галузі при мінімальному споживанні електроенергії та мінімальних фінансових витратах на модернізацію шахт. Проведено апробацію моделі при формуванні вуглевидобувних комплексів державного підпорядкування Мінвуглепрому України на базі нової техніки вітчизняного виробництва. Розроблено інформаційну базу гірничо-геологічних умов шахтопластів діючих шахт і алгоритм, який дозволяє оптимально, з точки зору максимізації обсягів видобутку при мінімальних обсягах видачі на поверхню пустої породи, підбирати технології видобутку вугілля для конкретних гірничо-геологічних умов шахт. (О.В. Стогній, В.М. Макаров, М.І. Каплін).

 

     Розроблено теоретичні основи та комплексну математичну модель процесів переносу маси, імпульсу та енергії у трифазових полідисперсних потоках газ – краплі – тверді частинки з метою оптимізації робочого процесу у пристроях мокрої очистки димових газів. Розроблено методику та споруджено експериментальну установку для дослідження взаємодії крапель із твердими частинками (О.А. Шрайбер, В.В. Дубровський, О.М. Підвисоцький, В.П. Яценко).