Досягнення та розробки

Інформація Інституту загальної енергетики НАН України про наукові роботи, виконання яких завершилось у 2022 році

Звіт Інституту загальної енергетики НАН України з наукової та науково-організаційної діяльності у 2022 році

Найбільш вагомі результати фундаментальних і прикладних досліджень Інституту загальної енергетики НАН України

2022 рік

В Інституті загальної енергетики НАН України розвинуто теоретичні засади об’єктно-орієнтованої ідентифікації явищ, процесів і об’єктів, що базується на дослідженнях інформаційного ресурсу – характеристик шумових полів, які утворюються об’єктами енергетики. Вперше в світі запропоновано конструктивні моделі шумових сигналів об’єктів енергетики, які враховують ретроспективну і поточну інформацію про стан об’єкта та відображають його життєвий цикл. Застосування конструктивних моделей шумових сигналів відкриває можливості аналізування поточного стану об’єкта енергетики, включаючи моніторинг викидів в атмосферу та використання цієї інформації для прогнозування подальшого його функціонування. Це відповідає кращим світовим аналогам і використовуватиметься в енергетиці та в процесі контролю техногенно-небезпечних об’єктів (чл.-кор. НАН України В.П. Бабак, Л.М. Щербак, С.І. Ковтун).

  1. Вперше у світі теоретично обґрунтовано і експериментально доведено доцільність використання вітрових і сонячних електростанцій сумісно з резервними традиційними електростанціями для покриття графіків електричних навантажень енергосистеми, що підвищить їх енергоекономічні показники та прибутковість українського енергоринку. З використанням цифрового моделювання встановлено, що без застосування запропонованого підходу втрачені прибутки енергоринку України становили у 2021 році біля 3 млрд доларів США. Очікувані додаткові прибутки енергоринку України на рівні 2030 року згідно зроблених оцінок становитимуть близько 6 млрд доларів США (акад. НАН України М.М. Кулик, О.В. Згуровець).
  2. Уперше розроблено новий метод діагностування елементів складних енергетичних об’єктів, з використанням алгоритмів глибинного навчання штучних нейронних мереж, що відкриває шлях до створення ефективної, керованої даними системи діагностування енергетичного обладнання з можливістю опрацьовувати події, які сталися тисячі дискретних часових кроків тому, і запам’ятати їх, що в свою чергу дозволяє підвищити точність прогнозування надійності та оцінки залишкового ресурсу обладнання. Практична цінність отриманих результатів полягає у розробленні алгоритму функціонування комп’ютеризованої системи контролю процесу спалювання палива із ступінчастою корекцією формування повітряно-паливної суміші за сигналами зворотного зв’язку від сенсора кисню, що дало змогу підтримувати коефіцієнт надлишку повітря у відхідних газах в необхідному діапазоні та досягти зменшення утворення шкідливих викидів. Запропоновано структуру системи керування та контролю процесу спалювання палива, що базується на застосуванні широкосмугового сенсора кисню та частотно-регульованого електропривода вентилятора дуття, що дозволило забезпечити ефективне спалювання палива в котлоагрегаті шляхом підтримання стехіометричної повітряно-паливної суміші зі зменшенням утворення шкідливих викидів та рекомендувати впровадження в практику модернізації котлоагрегатів
    (чл-кор. НАН України В.П. Бабак, С.І. Ковтун, А.О. Запорожець)

3. Вперше в Україні запропонована модель математичного програмування навантаження потужностей генерування електричної та теплової енергії, в якій одночасно забезпечується виконання двох балансів виробництва-споживання – електричної та теплової енергії відповідно до графіків споживання кожної доби року та оптимізується використання електричних теплогенераторів, які споживають електричну енергію з урахуванням графіка електричного навантаження та відпускають теплову енергію відповідно до потреб абонентів, підключених до системи централізованого теплопостачання. Це дозволяє вирівняти графіки електричних навантажень і уникнути тимчасових зупинок теплових електростанцій у нічні години доби, що суттєво покращує умови їх експлуатації. Результати впроваджено в «НЕК «Укренерго» за господарчим договором від 28.09.2022 №1916 (С.В. Шульженко, О.І. Тесленко, Т.П. Нечаєва, В.О. Дерій).

4. Вперше в Україні створено стійкий до зростаючих обмежень щодо повноти інформаційного забезпечення програмно-інформаційний засіб прогнозування національного енергетичного балансу, який поєднує можливості статистичного і технологічного підходів до визначення коефіцієнтів матриці випуску-витрат Леонтьєва, що дозволить визначати оптимальні обсяги енергозабезпечення енергетичних підсистем та об’єктів, окремих виробничих процесів з різних джерел постачання, контролювати використання паливно-енергетичних ресурсів. Розроблений програмно-інформаційний засіб використовуватиметься при вирішенні задачі формування «Річного прогнозного паливно-енергетичного балансу», який розробляє Мінекономіки України  (М.І. Каплін, В.М. Макаров, Т.Р. Білан).

5. Вперше в Україні розроблений новий методичний підхід щодо визначення прогнозних обсягів впровадження на регіональному рівні теплонасосних станцій у системах централізованого теплопостачання, з використанням якої визначено склад та оцінено потенціал джерел низькопотенційної теплоти. Передано рекомендації для Державного агентства з енергоефективності та енергозбереження України щодо напрямів і прогнозних обсягів застосування теплонасосних установок в регіональних системах теплопостачання України. Запропонований методичний підхід дозволить для кожної області визначити економічно-доступний енергетичний потенціал запровадження теплонасосних станцій у період повоєнного відновлення України (В.О. Дерій, О.І. Тесленко).

6. Запропоновано модель моніторингу та ідентифікації об’єктів енергетики, в якій споживачі енергоресурсів представлені як стохастичне просторово-часове середовище енергоспоживання, а інтенсивності інформаційних параметрів забруднення повітря в просторі і часі - як n-вимірне випадкове поле. Узагальнено ієрархічний алгоритм моніторингу забруднення повітря об’єктами енергетики з визначенням ієрархічних рівнів інформації, що формуються інформаційного-аналітичними центрами, та доступу до цієї інформації різних типів користувачів, передбачено зворотний зв’язок від центрів прийняття рішень, що впливають на функціонування об’єктів контролю та регулювання кількості забруднюючих речовин, що надходить у повітря. Це відповідає кращим світовим аналогам і використовуватиметься в процесі моніторингу об’єктів в енергетиці (чл-кор. НАН України В.П. Бабак, А.О. Запорожець).

7. Вперше у світі на базі теорії нечітких множин розроблено багаторівневу модель циркуляційно-узгодженої сервіс-домінантної трансформації структури гібридної енергетичної системи, сформовано систему відповідних рівнянь та запропоновано організаційний механізм взаємодії учасників ринку енергосервісних послуг з ринками енергії та палива. Використання багаторівневої моделі дозволить визначати структуру та обсяги оптимальних енергоресурсів в процесі трансформації енергетичної системи та напрями залучення транскордонної допомоги. Це відповідає світовому рівню і використовуватиметься при трансформації паливно-енергетичного комплексу в умовах повоєнного відновлення країни (чл.-кор. НАН України О.В. Новосельцев).

©2023 Iнститут загальної енергетики НАН України

Search

  • Головна
  • Про інститут
  • Структура
  • Новини
  • Видавнича діяльність
  • Підготовка кадрів