Українською     Русский

Про інститут

Аспірантура, докторантура

Пошук

Contact Us   SiteMap   Searsh  
Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України у 2016 році Print E-mail
Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України у 2016 році

Вперше розроблена та всебічно досліджена узагальнена математична модель процесів регулювання частоти і потужності в енергосистемах в нелінійній постановці (враховуються обмеження на регулюючу потужність, швидкість її зміни та зону нечутливості) та в канонічній формі з використанням електротермічних регуляторів. Модель забезпечує можливість провадити розрахунки схем з високим ступенем деталізації (до кожного генератора та споживача). В сукупності наведені характеристики забезпечують високу адекватність результатів моделювання та фактичних даних; показано, що системи автоматизованого регулювання частоти та потужності в енергосистемі зі споживачами-регуляторами на основі електричних теплогенераторів (електрокотли та теплові насоси) мають швидкодію протяжності процесу відновлення початкового режиму від 25 до 30 секунд, що суттєво поліпшує якісні характеристики систем регулювання (акад. НАН України М.М. Кулик, І.В. Дрьомін, В.Д. Білодід, В.О. Дерій).

На основі удосконалених математичних моделей, розроблених в Інституті, сформовано та досліджено критичні сценарії енерго-економічного розвитку країни, пов’язані з припиненням дії міжнародних договорів в електроенергетиці та газовій галузі. Встановлено, що найбільш критичні наслідки для забезпечення енергетичної безпеки держави матиме припинення дії договору з Російською Федерацією стосовно імпорту високоманевреної потужності, розрив стосунків із Росією в ядерній сфері, повне припинення транзиту російського газу через територію нашої країни. Припинення постачання вугільної продукції з Російської Федерації та тимчасово неконтрольованих українською владою територій не є критичним для розвитку країни за умови переведення існуючих потужностей антрацитових ТЕС на газове вугілля та забезпечення його поставок з інших країн світу. Повне припинення постачання для споживачів України газу з Російської Федерації може бути критичним за умови аномально холодної зими та недостатніх запасах газу в підземних сховищах, які не зможуть забезпечити його необхідний добовий відбір (акад. НАН України М.М. Кулик, І.Ч. Лещенко, І.В. Дрьомін, Т.П. Нечаєва).

Завершено розроблення методології організації процесів регулювання в автоматизованій системі диспетчерського управління (АСДУ) енергооб’єднань з урахуванням особливостей функціонування електричних теплогенераторів на основі теплових насосів та електрокотлів, сформовані принципи математичного моделювання сумісної роботи генеруючих потужностей енергетичної системи та електричних теплогенераторів як споживачів-регуляторів, розміщених в системах централізованого теплопостачання міст (акад. НАН України М.М. Кулик, В.Д. Білодід, Є.А. Ленчевський, В.О. Дерій).

Розроблено економіко-математичну модель паливозабезпечення теплового сектора ПЕК України. В моделі задачу постачання палива в теплову енергетику вирішено шляхом формування множини варіантів функціонування генеруючих потужностей – на штатному та альтернативних видах палива за обмежень на постачання його окремих видів в умовах окупації частини територій України. Модель забезпечує розрахунки доцільних джерел паливозабезпечення теплових електростанцій з вітчизняних паливних баз та за імпортом, автоматичний вибір способів генерування електричної енергії на штатному та альтернативних видах палива із врахуванням доцільних рівнів використання встановленої потужності та обсягів викидів забруднювачів довкілля (О.В. Стогній, М.І. Каплін, Т.Р. Білан, В.М. Макаров).

Розроблено математичну модель оптимізації структури видобувних потужностей вугільної галузі. Модель, побудована як задача змішано-цілочисельного програмування, дозволяє визначити варіанти технологічного переобладнання лав шахт, що забезпечують максимальну прогнозну продуктивність вугільної промисловості за умови її конкурентоздатності на світовому ринку вугілля (В.М. Макаров).

Запропонована методологія вирішення задачі визначення стійкої до загроз енергетичної безпеки обсягової структури постачання вуглецевмісних палив в економіку країни, джерел та напрямів їх надходження в контексті забезпечення паливного балансу, за прогнозованих рівнів потреби на палива. Отримано економічно доцільні прогнозні обсяги постачання природного газу, нафти, енергетичного та коксівного вугілля із врахуванням прогної потреби на ці види палива (О.В. Стогній, М.І. Каплін, Т.Р. Білан, В.М. Макаров, М.О. Перов).

На основі двоетапного методу прогнозування удосконалено методику обчислення прогнозних рівнів енергоспоживання, яка відрізняється від попередніх підходів тим, що на першому етапі обсяги споживання енергоресурсів на рівні країни та за окремими галузями визначаються нормативним методом. Отримані за цим методом прогнози уточнюються з використанням розробленого двоетапного методу, що забезпечує їх більш високу точність. За удосконаленою методикою виконано прогнози споживання палива в цілому, вугілля, природного газу та електроенергії до 2040 року (О.Є. Маляренко, Н.Ю. Майстренко, Г.О. Куц, В.В. Станиціна).

Вперше запропоновано методичний підхід до дослідження довгострокового розвитку національної атомної енергетики, який узгоджено враховує всі стадії національного ядерно-паливного циклу. Набула розвитку розрахункова детерміновано-стохастична модель життєвого циклу АЕС, яка на відміну від традиційних моделей дозволяє визначати тариф для АЕС з детальним урахуванням змін строків паливної кампанії, особливостей стратегії зняття АЕС з експлуатації та системи захоронення радіоактивних відходів. Вдосконалено імітаційну модель дослідження функціонування існуючих потужностей національної атомної енергетики, в якій вперше використано стохастичні змінні, значення яких відповідають можливим термінам подовження терміну експлуатації існуючих енергоблоків АЕС, а також коефіцієнту використання встановленої потужності для кожного етапу моделювання, що дозволяє більш коректно моделювати функціонування діючих АЕС. Вперше запропоновані моделі динамічного програмування розвитку національної атомної енергетики на тривалу перспективу, в якій для врахування особливостей життєвого циклу кожного енергоблоку існуючих та перспективних АЕС використовуються цілочисельні змінні, що дозволяє отримувати суттєво більш деталізовані рішення щодо розвитку національної атомної енергетики (С.В. Шульженко, О.Л. Радченко, Н.В. Парасюк, Л.В. Чуприна).

Із застосуванням методу термохімічної регенерації палива розроблена удосконалена технологія використання електросталеплавильних печей, яка надає можливість підвищити на 20-25% коефіцієнт використання палива. Знайдено оптимальні геометричні характеристики електрофільтрів і скруберів Вентурі для очистки димових газів пиловугільних котлів, а також високоефективних теплообмінних профільованих поверхонь зрошувачів плівкових градирень, які підвищують показники відповідного обладнання на 15-20% (О.А. Шрайбер, В.В. Дубровський).