Научный архив: статьи

Представлено исследование сравнительных характеристик энергоэффективности потребления ТЭР в странах мира, а также научно обосновано использование альтернативного замещения первичных и вторичных ТЭР в качестве одного из ключевых направлений современной политики повышения эффективности глобального энергопотребления. Проведено исследование структуры выработки электрической энергии в мировых континентах по видам первичного топлива, а также динамики изменения электрической емкости страновых ВВП (по ППС) в странах мира за период 1985-2021 гг., которая отражает существенное различие состава первичных ТЭР, потребляемых для производства электроэнергии странами мира. Показано постепенное снижение уровня энергетической эффективности потребления электроэнергий в мировых континентах и странах. Построена карта энергетической емкости и электрической емкости страновых ВВП (по ППС), отражающая, во-первых, существенный разброс стран мира по уровню энергетической эффективности потребления как электрической энергии, так и общих ТЭР, во-вторых, влияние показателей электрической емкости страновых ВВП (по ППС), так как в доле потребления топливно-энергетических ресурсов каждой страны мира значительная часть ТЭР расходуется на производство именно электрической энергии. Построенная карта выбросов СО2 к ВВП (по ППС) к энергетической емкости страновых ВВП (по ППС) в мире также подчеркивает влияние низкого уровня энергетической эффективности стран на показатели вредных выбросов в экологию, что еще раз подчеркивает необходимость повышения уровня энергетической эффективности потребления электрической энергии в ряде стран, в том числе России. Основным результатом исследования является разработанная авторская схема повышения энергетической эффективности потребления топливно-энергетических ресурсов, на основе которой делаются выводы возможности взаимного замещения всех первичных и вторичных ТЭР, на этапе как первичной переработки ТЭР и на этапах конечного их потребления. Ключевым вектором роста энергоэффективности теплоснабжения в экономике РФ является направление взаимного замещения потребляемых первичных и вторичных ресурсов, используемых на выработку теплоэнергии более эффективными, экономичными и экологичными ресурсами, одним из которых является электроэнергия и мощность.

Интеграция электрических сетей с технологиями малой распределенной генерации, основанной на потреблении природного газа, является одним из ключевых инновационных направлений повышения надежности и энергоэффективности энергосистем. Синхронная работа крупных потребителей энергии и систем распределенной генерации образует новый элемент электроэнергетической системы. Этот элемент представляет собой промышленную микросеть, которая по сравнению с обычными промышленными потребителями электроэнергии обладает уникальной способностью управлять режимами работы электроэнергетической системы. Целью настоящего исследования является разработка теории и методологии использования микросетей в промышленных зонах в рыночных условиях приобретения электроэнергии и природного газа. Анализ тенденций в области использования малой распределенной генерации показывает, что использование распределенной энергетики, основанной на возобновляемых источниках энергии, экономически целесообразно не во всех странах. Например, в России наиболее актуально использование распределенных источников энергии, работающих на природном газе. Изучение принципов ценообразования при закупке электроэнергии на оптовом и розничном рынках электроэнергии, а также при закупке природного газа у региональных поставщиков и на товарных биржах показывает, что управление волатильностью графиков спроса на энергию может существенно повлиять на цены на электроэнергию и природный газ, используемые промышленными предприятиями и крупными потребителями энергоресурсов. Промышленные предприятия и системы малой распределенной генерации, действующие в составе единого энергетического комплекса, осуществляют одновременное потребление электроэнергии из Единой энергетической системы, выработку электроэнергии системой распределенной генерации во внутреннюю сеть предприятия и внешнюю сеть энергосистемы, а также одновременное потребление природного газа системой газопотребления промышленным предприятием и системой распределенной генерации. Синхронизация работы промышленного предприятия и системы малой распределенной генерации в рамках единой системы управления активным энергетическим комплексом позволяет снизить комплексные затраты на закупку энергоресурсов предприятия, повысить эффективность и надежность энергоснабжения оборудования. В статье представлена система факторов, влияющих на спрос на потребление электроэнергии и природного газа активных энергетических комплексов, и разработана модель комплексного управления активными энергетическими комплексами в условиях их интеграции с технологией управления спросом на потребление электроэнергии и природного газа промышленным предприятием. Разработанный алгоритм управления активным энергетическим комплексом позволяет учесть взаимное влияние изменения спроса на электроэнергию и природный газ в составе активного энергетического комплекса, ценовые факторы рынка электроэнергии и природного газа, внутренние требования ограничения регулирования нагрузки промышленных предприятий, внешние системные ограничения Единой энергетической системы и Единой системы газоснабжения, возможность удовлетворения спроса на потребление электроэнергии внешних потребителей активного энергетического комплекса. Результаты исследования могут быть использованы в процессе разработки, внедрения и управления активных энергетических комплексов на промышленных предприятиях России и стран мира.

Экономика России характеризуется значительными масштабами производства и потребления тепловой энергии, доля которых составляет 37% от общемирового потребления, что отражается на состоянии экономики страны. Повышение энергетической эффективности индивидуального и централизованного теплоснабжения в России является важнейшей задачей современного столетия, обеспечивающей стабильное развитие и конкурентоспособность всей национальной экономики, что подчеркивает высокую актуальность представленного научного исследования. Целью работы является исследование возможностей систем теплоснабжения в регионах России с оценкой резервов повышения экономической эффективности на основе применения механизмов гибридного объединенного теплоснабжения. Проводится эмпирическое исследование тарифных параметров на поставку газа и электроэнергии в Российской Федерации и странах мира, анализ параметров структуры выработки электроэнергии из ископаемых топлив, структурные особенности некоторых экономических показателей энергопотребления в федеральных округах Российской Федерации, в контексте развития экономики страны. Представлены объемы потребления природного газа регионами России, количество и структура источников теплоснабжения в регионах России по мощности, разработанные авторская диаграмма показателей ВРП и общего электропотребления в регионах, карта электроемкости ВРП регионов России, величина резервируемой мощности в электрических сетях ЕНЭС в регионах, объема свободной для технологического присоединения потребителей трансформаторной мощности в СФО, ДВФО и УрФО. В результате исследования делается вывод, что одним из ключевых направлений повышения уровня экономической и энергетической эффективности и экологичности теплоснабжения в отдельных территориях России является использование комбинированных систем централизованного теплоснабжения, основанных на одновременном использовании источников традиционной выработки тепловой энергии, работающих на углеводородном сырье. Возможности электроэнергетического комплекса России позволяют обеспечить теплоснабжение территорий России, в первую очередь характеризующихся низкой степенью газификации, высокой долей потребления дорогостоящего и менее экологичного топлива, а также имеющих низкую степень экономической эффективности потребления тепловой энергии.