Українською     Русский

Про інститут

Аспірантура, докторантура

Пошук

Contact Us   SiteMap   Searsh  
Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України у 2013 році Print E-mail

Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України у 2013 році

      Для технологічних об’єктів паливно-енергетичного комплексу (електростанцій основних типів, компресорних цехів, родовищ природного газу та вугільної шахти) розроблено математичні моделі визначення техніко-економічних показників ефективності їх функціонування протягом життєвого циклу на основі загальних принципів їх формалізації. У нових моделях, на відміну від існуючих, врахування технологічних особливостей роботи енергетичних об’єктів, нормативно-правових умов та екологічних обмежень поєднано із застосуванням детерміновано-стохастичного методу, який дозволяє визначити діапазони, в яких з певною ймовірністю знаходяться значення середньозваженої собівартості та ціни на виробництво продукції цих об’єктів паливно-енергетичного комплексу. Розроблені моделі мають як самостійне значення, оскільки дозволяють співставляти технологічно різні енергетичні об’єкти, так і використовуються при підготовці вхідної інформації для моделей прогнозування функціонування й розвитку паливно-енергетичного комплексу України в умовах невизначеності, з урахуванням визначених обмежень для їх застосування для цих цілей (акад. НАН України М.М. Кулик, С.В. Шульженко, І.Ч. Лещенко, Б.А. Костюковський, А.І. Спітковський, Т.П. Нечаєва).

     В межах розробленої багатопродуктової моделі паливозабезпечення країни запропоновано новий підхід до врахування обсягових індикаторів енергетичної безпеки у вигляді функціональних обмежень економіко-математичної моделі, що дозволяє отримати збалансовані обсяги постачання палив при заданих рівнях факторів енергетичної безпеки ще на етапі розрахунків оптимальних потокорозподілень палив (О.В. Стогній, М.І. Каплін, Т.Р. Білан).

     Запропоновано модель розвитку вугільної галузі країни, що враховує ринкові умови функціонування галузі шляхом врахування джерел постачання імпортованого палива і запровадження таким чином конкурентних засад функціонування власних виробників. Конкурентність вітчизняних вуглевидобувних підприємств досягається в моделі за рахунок зменшення собівартості видобутку при здійсненні капіталовкладень у їх основні фонди й належної оцінки технологічної та економічної ефективності цих інвестицій (О.В. Стогній, В.М. Макаров, М.І. Каплін).

      На основі вивчення та аналізу існуючих методів прогнозування, функціонування та розвитку систем теплозабезпечення країни запропоновані модель прогнозування змін теплоспоживання при введенні обмежень на споживання природного газу та модель прогнозування розвитку систем теплозабезпечення, що базується на даних про покриття потреб споживачів у тепловій енергії і враховує конкуренцію в системах теплопостачання. На основі нормативних даних та ретроспективної статистичної інформації зроблено прогнозні сценарні розрахунки нормативного теплоспоживання до 2030 року. Оцінено відмінність рівнів споживання теплової енергії, розрахованих за нормативним методом, від фактичних обсягів споживання, та з використанням коефіцієнту покриття попиту обраховано перспективні рівні теплопостачання з урахуванням співвідношення фактичних і нормативних витрат (В.Д. Білодід, В.П. Сизоненко, Г.О. Куц, О.Є. Маляренко, В.В. Станиціна, Г.М. Мацюк).

      На основі аналізу існуючих методів прогнозування рівнів споживання енергоресурсів запропоновано удосконалення методу оцінки прогнозних рівнів споживання ПЕР для енергоємних експортноорієнтованих технологій з урахуванням попиту на внутрішнє і зовнішнє споживання продукції і відповідно обсягів споживання ПЕР для виробництва продукції на внутрішній ринок та експорт. Оцінено енергетичну ефективність експортно-імпортної діяльності країни по енергоємних видах продукції (О.Є. Маляренко, А.І. Симборський, Т.О. Євтухова, Г.О. Куц, Н.Ю. Майстренко, В.В. Станиціна).

      Досліджено структуру економіки країни при впровадженні нового класифікатора видів економічної діяльності (КВЕД–2010) на трьох рівнях: макрорівні - країна, мезорівні - за 21-ю секцією (замість 18-ти за діючим КВЕД-2005) та мікрорівні – за розділами секцій – 36 позицій. Обрано показники енергоефективності на різних рівнях управління економіки. Створено інформаційну базу даних по показниках енергоефективності за видами економічної діяльності за новим КВЕД–2010 для аналізу обсягів споживання ПЕР та виявлення найбільш енергоємних видів економічної діяльності (О.Є. Маляренко, В.П. Сизоненко, Н.Ю. Майстренко, Т.О. Євтухова, Г.М. Мацюк).

      Вперше проведено комплекс досліджень з питань організації впроваджень перспективних природоохоронних технологій теплової енергетики України для забезпечення норм викидів основних забруднювачів атмосферного повітря від потужних ТЕС згідно з вимогами Директиви Європейського парламенту та Ради 2001/80/ЄС. Показано, що в умовах ринкової конкуренції впровадження природоохоронних технологій достатньої ефективності на енергоблоках ТЕС не має інвестиційних перспектив і забезпечення їх інвестиційної привабливості потребує збільшення податку на викиди основних забруднювачів, встановлених Податковим кодексом України до 10 разів, що може викликати зростання середнього рівня ринкової ціни електричної енергії від ТЕС на 55–60 %. У зв’язку з цим, наголошено на необхідності пошуку альтернативних технологій та механізмів фінансового стимулювання природоохоронної діяльності, які б не знижували рівень конкурентоздатності ТЕС (С.В. Дубовський, В.С. Коберник).

      Вперше проведено комплекс досліджень впливу температурних змін на ефективність і потужність електричних станцій об’єднаної енергетичної системи (ОЕС) України. Визначено основні механізми та розроблено математичні моделі впливу змін температур охолоджувальних агентів на роботу конденсаційних і теплофікаційних енергоблоків ТЕС і АЕС. На основі моделювання одержано систематизовані кількісні дані щодо коефіцієнтів впливу температури оточення на ефективність і потужність енергетичних блоків, що використовуються в ОЕС України. Одержані результати дозволяють зважено оцінити технічну і економічну ефективність заходів з адаптації енергетики України до глобальних кліматичних змін в умовах обмежень на водні ресурси. (С.В. Дубовський, М.Є. Бабін, М.Я. Каденський).

      Вперше проведено комплекс досліджень проблем впровадження електротеплових споживачів–регуляторів у складі об’єднаної енергетичної системи з метою цільоспрямованого управління графіком електричних навантажень регулюючих енергоблоків ТЕС. Запропоновано та науково обґрунтовано нове рішення зазначеної проблеми, захищене патентом України, яке передбачає створення спеціалізованої системи теплових насосів–регуляторів (ТНР), керованих з боку енергетичної системи, інтегрованих у технологічні схеми електричних станцій комбінованого виробництва електричної енергії і теплоти (ТЕЦ) з можливістю використання їх теплових втрат у якості джерела низькотемпературної теплоти. Встановлено, що це дозволить залучити в енергетичну систему значні нові маневрені потужності, технічний потенціал яких оцінюється у 3000 МВт за рахунок впровадження тільки 860 МВт нових потужностей ТНР. Впровадження нової системи дозволяє виключити неефективне використання регулюючих енергоблоків ТЕС у циклічних режимах, на 30-40% подовжити їх залишковий ресурс, знизити обсяги споживання природного газу на ТЕЦ з загальною річною сумою коштів в обсязі 16 млрд грн на рік (С.В. Дубовський, А.П. Левчук).

      Розроблено моделі визначення техніко-еконмічних показників основних класів електростанцій, що використовують відновлювані джерела енергії, які, на відміну від існуючих, враховують стохастичну природу первинного джерела енергії – вітру та сонячної радіації. Вдосконалено динамічну модель прогнозування розвитку відновлюваних джерел енергії, яка з використанням сценарного підходу враховує зміну питомих капітальних витрат на введення в експлуатацію генеруючих потужностей з часом (С.В. Шульженко, В.І. Денисов, В.О. Костюк).

      Розроблено імітаційні та оптимізаційні моделі розвитку атомної енергетики, які, на відміну від існуючих, враховують обмеження на доступність нових типів реакторного обладнання в часі, а також невизначеність основних техніко-економічних показників нових типів енергоблоків (С.В. Шульженко, Б.А. Костюковський).

      На основі проведених експериментальних досліджень вперше отримано дані щодо впливу потоку повітря над гладкою або профільованою поверхнею зі сферичними лунками на інтенсивність теплообміну між плівкою, що стікає, та повітрям. Встановлено, що швидкість руху повітря суттєво впливає на процес тепловіддачі. Використання профільованих поверхонь в умовах дії повітряного потоку призводить до значної (до трьох- та чотирьохкратної) інтенсифікації теплообміну у порівнянні з гладкою поверхнею. Отримано узагальнюючу залежність, яка дозволяє враховувати вплив відносної швидкості фаз вода – повітря на коефіцієнт тепловіддачі та ступінь охолодження води при її течії по профільованій поверхні. Розроблено рекомендації щодо використання профільованих поверхонь як зрошувачів для плівкових градирень та відповідні схеми. Отримані результати впроваджено на підприємстві “БРОТЕП-ЕКО” (О.А. Шрайбер, В.В. Дубровський, О.М. Підвисоцький).