Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов и интеллектуальных технологий автономного энергоснабжения на основе традиционных и возобновляемых источников энергии для суровых климатических условий

Номер контракта: 14.577.21.0066

Руководитель: Федоров Михаил Петрович

Должность руководителя: ректор

Докладчик: Елистратов Виктор Васильевич, профессор

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
ветровая энергия, гелиоэнергетика, возобновляемые источники энергии, ветро-дизельная электростанция,, интеллектуальная система управления, энергокомплекс, моделирование, автономная система энергоснабжения, имитационная модель, суровые климатические условия, вечная мерзлота, морозостойкое исполнение оборудования, борьба с обледенением

Цель проекта:
Цель - создание научно-технических предпосылок для широкомасштабного внедрения модульных автономных систем энергоснабжения на базе ВИЭ и традиционных видов топлива на мощности 0,2-1,0 и более МВт (при мощности модуля около 100- 200 кВт) с адаптированным к северным условиям оборудованием Задачи - Создать методику достоверной оценки ресурсов ВИЭ в месте размещения ЭК в условиях ограниченной природно-климатической информации. - Разработать методику оптимизации параметров и режимов работы автономного энергокомплекса для энергоснабжения удаленных потребителей в суровых климатических условиях - Создание экспериментального стенда для проведения исследований энергетических элементов ЭК, имитации отдельных режимов ЭК, оценки влияния различных вариантов регулирования на качество электроэнергии, - Разработать интеллектуальную систему автоматического управления на основе активно-адаптивных связей, обеспечивающую высокий уровень замещения органического топлива. - Разработка технических и технологических предложений и рекомендации по адаптации оборудования, методов возведения и монтажа основных элементов модульной ВЭУ в суровых климатических условиях. Учитывая природно-климатические и социально-экономические особенности российских северных регионов, работа в полной мере обладает признаками актуальности и новизны

Основные планируемые результаты проекта:
- Разработка методических принципов многоцелевого подхода , реализованных в программном комплексе, выбора основного и вспомогательного оборудования энергокомплекса на основе ВИЭ, включающие расчет режимов работы ЭК в реальных условиях эксплуатации в месте размещения.
- Разработка методики оценки ветроэнергетических ресурсов при ограниченной метеорологической информации, основанной на трехуровневом подходе, сочетающей в себе преимущества микро-, мезо- и крупномасштабного моделирования.
- Создание уникального экспериментального стенда для проведения исследований энергетических элементов ЭК, имитации отдельных режимов ЭК, оценки влияния различных вариантов регулирования на качество электроэнергии,
- Разработка отечественной модульной интеллектуальной системы автоматического управления на основе активно-адаптивных связей, обеспечивающую высокий уровень замещения органического топлива энергокомплексом.
- Разработка технических и технологических предложений и рекомендаций по адаптации оборудования, методов возведения и монтажа основных элементов модульной ВЭУ в суровых климатических условиях.
- Разработка практических рекомендаций по созданию и эксплуатации типовых модулей автономных ЭК на основе традиционных и возобновляемых источников энергии с интеллектуальными системами управления, адаптированных к северным условиям.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Областью применения результатов является создание в местах проживания населения, новых высокоэффективных, прежде всего ветродизельных, электростанций (ВДЭС), а также модернизация действующих неэффективнызх ДЭС с использованием разрабатываемых в ходе реализации проекта оборудования, систем управления и строительных технологий, адаптированных к российским северных условиям ( которого сейчас нет)
На Севере сейчас работает около 900 ДЭС, а производство электроэнергии на них – около 2,5 млрд. кВт-ч, на производство которой на Север завозится ежегодно около 900 тыс. т дизельного топлива. Стоимость производства энергии на таких ДЭС составляет 15-150 руб/кВт-ч. Создание эффективных ВДЭС с 50% замещением топлива позволит даже при 30%-м внедрении ежегодно экономить около 350 тыс. т. и снизить дотации бюджетов разных уровней на субсидирование тарифа около 100 млрд.рублей, обеспечивать значительный социально-экономический и экологический эффект.
Предлагаемые: методика оценки ВЭР на основе трехуровневого подхода; принципы, алгоритмы, технологии создания импортозамещаемой ителлектуальной САУ; технологические предложения и рекомендации по адаптации оборудования для российских условий не имеют зарубежных аналогов



Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Полученные в результате работы результаты будут использованы при разработке и создании типового модуля автономного ЭК на основе ВИЭ и традиционных источников энергии мощностью до 200 кВт, включающего в себя энергетическое оборудование, адаптированное к северным условиям (ВЭУ, СФЭУ , типовой дизель), отечественный программно-аппаратный модуль интеллектуальной системы преобразования, управления и распределения энергии для обеспечения высокой доли замещения органического топлива.
Создание модульных автономных энергокомплексов на базе ВИЭ и традиционных источников обеспечит создание и модернизацию систем энергоснабжения для потребителей разной мощностью

Текущие результаты проекта:
Полученные в результате работы результаты будут использованы при разработке и создании типового модуля автономного ЭК на основе ВИЭ и традиционных источников энергии мощностью до 200 кВт, включающего в себя энергетическое оборудование, адаптированное к северным условиям (ВЭУ, СФЭУ , типовой дизель), отечественный программно-аппаратный модуль интеллектуальной системы преобразования, управления и распределения энергии для обеспечения высокой доли замещения органического топлива.
Создание модульных автономных энергокомплексов на базе ВИЭ и традиционных источников обеспечит создание и модернизацию систем энергоснабжения для потребителей разной мощностью
По результатам 2015 года опубликовано 4 статьи в журналах Scopus, 9 статей в РИНЦ, получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель. Результаты докладывались на 7 международных конференциях и форумах в России и зарубежом.