Українською     Русский

Про інститут

Аспірантура, докторантура

Пошук

Contact Us   SiteMap   Searsh  
Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України у 2018 році Print E-mail
Найважливіші наукові результати Інституту загальної енергетики НАН України у 2018 році

Розроблено і досліджено математичні моделі процесів регулювання частоти і потужності в об’єднаних енергосистемах з вітровими, сонячними електростанціями та акумуляторними батареями, яка надає можливість більш обґрунтовано приймати рішення щодо застосування найбільш ефективних законів регулювання. Проведені дослідження показали, що стабілізація частоти і потужності з потужними вітровими та сонячними електростанціями у їх складі може бути забезпечена шляхом введення в структуру енергосистем акумуляторних батарей з потужністю, співставною з потужністю вітрових та сонячних електростанцій. Доведено, що виконання зазначених умов надає змогу отримати точність регулювання частоти і потужності на рівні або навіть вище за нормативну для енергосистем як України, так і Євросоюзу (акад. НАН України М.М. Кулик, О.В. Згуровець).

Отримав подальший розвиток метод ущільнення добових графіків електричних навантажень в ОЕС України із застосуванням комплексів електричних теплогенераторів (ЕТГ) на основі електрокотлів та теплових насосів, встановлених на об’єктах систем централізованого теплопостачання (СЦТ) великих міст України. В частині методології розрахунків отримані нові аналітичні вирази, які дозволяють визначати реальні величини маневреної потужності для кожного виду СЦТ характерних для України. В результаті використання цієї методології визначено, що сумарна величина маневреної потужності ЕТГ становить на сьогодні від 2,8 до 3,4 ГВт. Цих потужностей достатньо для регулювання частоти та потужності в ОЕС України (1-1,2 ГВт) та для ущільнення добових графіків електричних навантажень в об’ємі від 2,0 до 2,2 ГВт у літній період та до 6,0 ГВт – у опалювальний період. (акад. НАН України М.М. Кулик, В.Д. Білодід, В.О. Дерій).

Розроблено нову математичну модель довгострокового розвитку структури генеруючих потужностей електроенергетичної системи у частково цілочисельній постановці, яка, на відміну від існуючих, дозволяє визначити терміни вводу та виведення з експлуатації конкретних блоків електричних станцій з урахуванням зміни їх техніко-економічних показників, комерційної доступності технологій, забезпечення балансів покриття характерних графіків електричного навантаження енергосистеми, виконання екологічних обмежень і вимог та інвестиційних обмежень. Математичну модель реалізовано у складі підсистеми «Матриця» програмно-інформаційного комплексу «Піраміда-V», розробленого в Інституті загальної енергетики НАН України (Т.П. Нечаєва).

За результатами дослідження критичних сценаріїв розвитку енергокомплексу (ЕК) країни сформовано комплекс превентивних заходів, необхідних для безперебійного забезпечення потреб країни в енергоресурсах та ефективної роботи ЕК з урахуванням вимог енергетичної безпеки. Для надійного функціонування ОЕС України необхідне створення оновленої системи автоматичного регулювання частоти та потужності на базі нових розробок для забезпечення умов відмови від послуг у регулюванні з боку Російської Федерації. Серед першочергових заходів в атомній енергетиці виділено подовження строків експлуатації діючих енергоблоків АЕС, диверсифікація джерел постачання ядерного палива (ЯП), повна добудова Централізованого сховища відпрацьованого ЯП та витрат на зняття з експлуатації блоків АЕС, прийняття на державному рівні рішення щодо вибору типу заміщуючих реакторів та майданчиків їх розташування, вирішення питання належного тарифоутворення для забезпечення фінансування об’єктів атомної енергетики. Необхідне внесення змін до моделі державної підтримки альтернативної енергетики. У нафтогазовій галузі першочерговими є заходи з підвищення власного видобутку вуглеводнів, забезпечення повноцінного функціонування ринку газу, створення ефективної системи обліку газу, на політичному рівні вирішення проблеми заповнення газотранспортної системи необхідними для її ефективної роботи об’ємами транзиту газу, створення газового хабу на базі підземних сховищ газу західного регіону (Т.П. Нечаєва, І.Ч. Лещенко).

Уточнено методологію визначення економічно доцільного потенціалу енергозбереження на чотирьох рівнях управління економікою згідно класифікатора КВЕД-2010 p.: країна, укрупнені секції, розділи енергоємних секцій, енергоємні види виробництва. Обчислено прогнозні обсяги енергозбереження: економію палива, теплової та електричної енергії по країні, в укрупнених секціях економіки, енергоємних розділах секцій та енергоємних виробництвах до 2040 р. з урахуванням екологічного фактору при визначенні енергоємності продукції. (О.Є. Маляренко, Н.Ю. Майстренко, В.В. Станиціна, Г.О. Куц).

Розроблено балансово-оптимізаційну модель оптимізації взаємоузгодженого функціонування теплової енергетики України і паливних галузей ПЕК. Модель відрізняється від відомих можливістю узгодження рівнів розвитку цих секторів економіки з метою гарантування енергетичної безпеки. Виробництво паливних ресурсів, їх споживання об’єктами генерації ПЕК подаються в межах єдиного підходу технологічними способами Л.В. Канторовича з диференційованим врахуванням технологічних показників виробників палива і енергії в умовах істотних змін енергозабезпечення, викликаних окупацією частини території країни. Розрахунки паливно-енергетичних балансів забезпечують можливості представлення в структурі системи енергозабезпечення заходів з реконструкції генеруючих джерел енергокомплексу країни. Модель може бути використана з метою оцінки впливу модернізації окремих об’єктів енергосистеми на загальний паливно-енергетичний баланс, визначення перспективних напрямків паливозабезпечення енергетики країни. (М.І. Каплін, Т.Р. Білан, М.М. Макортецький).

Скориговано прогноз розвитку вугільної промисловості на період до 2040 р. із врахуванням відновлення роботи тільки перспективних шахт тимчасово окупованих територій при поверненні їх під контроль української влади. Враховуючи ймовірність не повернення окупованих територій, відсутність інвестицій на відновлення і розвиток буровугільного комплексу та будівництво нових шахт розроблено критичний сценарій розвитку вугільної промисловості, який передбачає роботу тільки перспективних шахт на підконтрольній українській владі території. (В.М. Макаров, М.О. Перов, І.Ю. Новицький).

На основі розроблених раніше методів аналізу схем термохімічної регенерації (ТХР) проведено широкі числові дослідження термодинамічних та техніко-економічних характеристик таких схем стосовно до різних теплоенергетичних і теплотехнологічних установок. Встановлено, що при оптимальних умовах термін окупності капіталовкладень у реалізацію технології ТХР не перевищує 3-4 місяців. На прикладі газотурбінних установок газоперекачувальних станцій України визначено доцільний обсяг впровадження установок ТХР (О.А. Шрайбер, В.В. Дубровський).

Суттєво доопрацьована раніше створена математична модель взаємодії електроенергетичної системи (ЕС) та комплексів споживачів-регуляторів (СР) на основі електричних теплогенераторів (ЕТГ), розміщених в системах централізованого теплопостачання (СЦТ) крупних міст України в процесах регулювання навантажень ЕС, зокрема розроблено методологічні засади взаємодії ЕС та розосереджених СЦТ із встановленими в них ЕТГ як СР, розроблено теоретичні основи сумісного функціонування електричної та теплофікаційних систем з використанням ЕТГ для підвищення їх ефективності та керованості, розглянуто можливості організації процесів керування режимами навантажень в ЕС без збільшення в ОЕС України традиційних маневрових генеруючих потужностей, зокрема без збільшення потужностей на гідроакумулюючих електростанціях (В.Д. Білодід, Є.А. Ленчевський, В.О. Дерій).

На основі аналізу технічного стану теплових електростанцій та теплоелектроцентралей України розроблено пропозиції щодо удосконалення та заміни застарілого обладнання новим, яке знайшло широке використання в різних країнах світу з позитивним економічним ефектом та підвищенням маневреності енергоблоків в енергетичних системах. Нові технології забезпечують економію палива та зниження викидів ТЕС в навколишнє середовище (Л.О. Кєсова, І.С. Соколовська, І.В. Антонець).