Українською     Русский

Про інститут

Аспірантура, докторантура

Пошук

Contact Us   SiteMap   Searsh  
Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України у 2012 році Print E-mail

New Page 1 Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України за 2012 рік

      Удосконалено багаторівневу ієрархічну систему математичних і програмно-інформаційних засобів для врахування особливостей функціонування та розвитку паливно-енергетичного комплексу (ПЕК) за умов різних механізмів державного регулювання системи ресурсозабезпечення економіки країни. Це дозволило визначити таку структуру необхідних інвестиційних ресурсів для окремих підприємств і ПЕК у цілому, яка забезпечує сталий довгостроковий розвиток енергетики країни за ринкових принципів її регулювання. Результати проведених досліджень можуть бути підґрунтям управлінських рішень щодо розвитку ПЕК, його галузей та підприємств (акад. НАН України М.М. Кулик, С.В. Шульженко, І.Ч. Лещенко, А.І. Спітковський, Т.П. Нечаєва).

      Вперше у світовій практиці запропоновано і реалізовано принципово новий метод організації системи АРЧП, згідно з яким раптові втрати потужності компенсуються не збільшенням потужності працюючих генераторів, а зменшенням її споживання на спеціальних групах споживачів-регуляторів. Вперше розроблена та детально досліджена повна математична модель такої системи. Проведені розрахунки показали разючу перевагу систем АРЧП на основі споживачів-регуляторів у порівнянні з існуючими за швидкодією (до 40 разів), точністю (до 10 разів), надійністю, екологічністю та простотою в експлуатації. Запропонована структура дозволить вивільнити 35–40 енергоблоків ТЕС потужністю по 200–300 МВт від роботи з «гарячим» резервом загальним обсягом 1000 МВт та у кілька разів зменшити необхідні капіталовкладення, що дасть потенційний щорічний економічний ефект 9,15 млрд грн (акад. НАН України М.М. Кулик, І.В. Дрьомін).

      Удосконалено методологію та розроблено математичну модель формування довгострокових прогнозних енергетичних балансів країни, яка ґрунтується на прогнозних показниках енергоємності ВДВ та ВДВ і прогнозної чисельності населення, з урахуванням впровадження потенціалу енергозбереження за укрупненими видами економічної діяльності та впливу глобалізації світової економіки. Потенціал енергозбереження враховано при розрахунку прогнозної енергоємності ВДВ як зниження базової величини енергоємності за визначеними і оціненими напрямами енергозбереження за видами економічної діяльності. Показники глобалізації враховано через наближення внутрішніх цін на енергоресурси до світових (для короткострокового прогнозування до 3-5 років) та зміну структури економіки через обчислення прогнозних рівнів кінцевого споживання для різних варіантів структури валової доданої вартості (для середньо та довгострокового прогнозування).     Розраховано укрупнені звітні енергетичні баланси України за 2005-2010 рр. за форматом Євростату та за розробленою методикою і математичною моделлю прогнозні продуктові й енергетичні баланси на 2015, 2020, 2025, 2030 роки. Створено інформаційні бази даних: «Енергоресурси», які включають обсяги валового і кінцевого споживання ПЕР, витрати палива на перетворення в інші види палива і енергії, обсяги споживання енергетичним сектором, витрати палива на неенергетичні цілі та обсяги всіх видів втрат за 2005-2010 рр.; «Звітні енергетичні баланси», розроблені за форматом Євростату за 2005-2010 рр.; «Звітні енергетичні баланси країн Європи» за форматом і статистикою МЕА за 2001-2009 рр. (В.Д. Білодід, О.Є. Маляренко, Г.О. Куц, А.І. Симборський, Т.О. Євтухова, Н.Ю. Майстренко).

      На основі вивчення та аналізу ресурсів підземних вод на території України, оцінок ефективності мережі теплогенеруючих джерел для систем централізованого теплопостачання на основі крупних теплонасосних установок з використанням запасів низькотемпературних, термальних та попутних вод нафтових і газових родовищ концептуально доведено, що теплонасосні станції (ТНС) на основі підземних вод достатньо ефективні (економія палива 0,2-0,3 тис. т у.п. за рік на 1 МВт потужності, собівартість теплової енергії нижча енергії від газових котелень), їх будівництво є доцільним на майже 50 % територій України, повні енергетичні витрати на їх створення, експлуатацію значно нижчі альтернативних. Визначені напрями та доцільні обсяги будівництва комплексу ТНС на підземних водах в Україні до 2030 року. Показано, що загальна продуктивність таких ТНС може забезпечувати потреби у тепловій енергії на 25-40 % від загальних (В.Д. Білодід, О.Є. Маляренко, В.П. Сизоненко, В.В. Станиціна).

      Розроблено математичну модель оптимального розподілу навантаження між шахтами вуглевидобувної галузі при наявних та перспективних потребах у вугіллі за марками в кризовий та післякризовий періоди стану економіки країни. За допомогою удосконаленого програмно-інформаційного комплексу «Вугілля України»: 1) визначено варіантні обсяги видобування вугілля, 2) обґрунтовано оптимальний склад вуглевидобувних підприємств виходячи з вимог енергетичної безпеки держави. Отримані результати уточнюють пошахтно прогнозовані обсяги видобутку вугілля в Енергетичній стратегії України до 2030 року (О.В. Стогній, В.М. Макаров, М.М. Макортецький).

      Розроблено модель вугільного балансу теплової енергетики та металургійного комплексу, що відрізняється від відомих методом побудови на основі аналогій з потоковими моделями мережних систем. Модель дозволила: 1) виконати деталізований аналіз системи паливозабезпечення з наданням техніко-економічних оцінок джерелам та шляхам надходження палив; 2) дослідити можливості взаємного заміщення видів палив для скорочення обсягів імпортування вугілля. Структура моделі забезпечила поточне врахування змін джерел та напрямків паливозабезпечення, обумовлених мінливою ціновою кон’юнктурою ринків вугільної продукції, шляхом зміни структури графа асоційованої мережі паливопостачання (О.В. Стогній, М.І. Каплін, Т.Р. Білан).

      Вперше досліджено можливості підвищення стійкості, надійності та ефективності роботи об’єднаних енергетичних систем шляхом управління добовим графіком її електричного навантаження з використанням спеціалізованої системи електротеплових споживачів-регуляторів на основі теплових насосів, що використовують теплові втрати існуючих систем централізованого теплопостачання під неперервним технологічним управлінням з боку регіональних та національного диспетчерських центрів. Повномасштабне використання запропонованої системи в ОЕС України дозволяє знизити кількість позапланових пусків енергоблоків ТЕС на 1600-1800 випадків на рік. Це дозволяє на 30-40% подовжити їх робочий ресурс, підвисити надійність і економічність. Потенційний економічний ефект від підвищення ресурсу та економічності ТЕС оціінюється у 2,2 млрд грн на рік (С.В. Дубовський, Є.А. Ленчевський, А.П. Левчук, М.Є. Бабін, В.С. Коберник).

      Вперше в світі визначено наукові принципи виокремлення витрат енергії на одержання електричної і теплової енергії у процесах їх комбінованого вироблення установками когенерації на основі газових циклів. Розроблено науково обґрунтовані методи визначення та зниження енергоємності виробництва електричної і теплової енергії когенераційними газопоршневими та газотурбінними установками. Результати роботи впроваджено у вигляді остаточних редакцій державних стандартів України на замовлення Державного агентства з енергоефективності та енергозбереження України (С.В. Дубовський, М.Є. Бабін, В.С. Коберник, І.І. Стоянова, О.А. Хортова).

      Розроблено теоретичні засади та методи оцінки ефективності моделей регулювання діяльності в електроенергетиці з використанням методології траєкторного підходу до дослідження великих систем енергетики на основі урахування особливостей розвитку та функціонування ОЕС та специфіки цих моделей. Математично доведено, що перехід від моделей, що передбачають централізоване управління розвитком та функціонуванням електроенергетики до ринкових, є недоцільним. Розроблено нову модель регулювання діяльності в електроенергетиці, що є модифікацією моделі оптового ринку електроенергії, яка відрізняється від існуючої в Україні впровадженням механізмів «гарантування інвестицій в потужність» та «економічно обґрунтованої мінімізації цін на електроенергію для споживачів» (Б.А. Костюковський, О.Ю. Богославська).

      Дослідження перспектив розвитку електроенергетики України показали недоцільність подальшого розвитку структури генеруючих потужностей ОЕС країни на базі пріоритетного розвитку відновлюваних джерел виробництва електроенергії (ВДВЕ), що створює загрози надійності електропостачання та веде до стрімкого погіршення економічних та екологічних показників роботи електроенергетичного комплексу країни. Визначено, що значно ефективнішими є збалансовані, економічно доцільні сценарії розвитку генеруючих потужностей, які передбачають пріоритетний розвиток атомної енергетики та вугільної енергетики при широкому впровадженні теплоакомулюючих споживачів-регуляторів для вирівнювання графіків навантажень (Б.А. Костюковський, С.В. Шульженко).

      Проведено теоретичні дослідження закономірностей захоплення частинок турбулентними пульсаціями газу, що їх транспортує. Отримано формулу, зручну для практичного використання, що прогнозує середньоквадратичну пульсаційну швидкість частинок залежно від їх фізичних властивостей та характеристик турбулентності. Розроблено метод обчислення середньої відносної пульсаційної швидкості двох фракцій частинок, а також загальної швидкості ковзання з урахуванням як осередненої, так і пульсаційної складових. Узагальнено розроблену раніше математичну модель робочого процесу у скрубері Вентурі з урахуванням впливу турбулентності на інтенсивність уловлювання частинок. Показано, що відсутність урахування турбулентності газового потоку призводить до значної похибки (у 1,5 – 2 рази) у визначенні ефективності уловлювання (О.А. Шрайбер, В.В. Дубровський, О.М. Підвисоцький, В.П. Яценко).